细胞能“心跳”心脏“创可贴”

来源：新民晚报   发布者：亦云   日期：2016-03-23  

　　“砰、砰、砰”……上海产业技术研究院海席勒研究所，一只透明培养皿里，薄得肉眼看不到的细胞团，竟然产生了类似心脏的跳动节奏。在显微镜下看到这一现象时，上海海席勒研究所技术团队负责人刘文的心，也兴奋地加速跳动起来。他带领团队搭建实验平台，尝试“神奇心跳”——从一株普通干细胞开始，通过复苏扩增细胞，最终实现心肌细胞跳动。 　　让一株干细胞产生心跳 　　让一株细胞产生心跳，听起来太不可思议。去年底，上海产业技术研究院与国际干细胞研究领军者德国海席勒教授合作成立“上海海席勒研究所”，组建了跨国干细胞优秀科研人才团队，迅速消化吸收德国最新的干细胞研究试验成果。通过购买普通商品性干细胞，超低温复苏，大量扩增，定向分化……在短短23天时间内，细胞便产生了跳动，成为一群活力十足的心肌细胞。而实际上，这个“神奇魔术”的开端，未必一定要从干细胞开始。“如果愿意，从你身上取下一点点皮肤，利用重编程技术转化为干细胞，再逐步诱导分化培养成心肌细胞，也可实现人工心跳。”刘文对记者说。 　　干细胞转化为心肌细胞 　　人工诱导的心肌细胞跳动有何用处?上海海席勒研究所所长周向前博士指出，心肌细胞构成心脏，却不具备自我更新能力。突发心肌梗死时，心肌细胞大量死亡无法再生，最终心脏细胞数量不足，导致心脏功能衰竭。而干细胞是一类具有自我更新能力以及分化成为多种其它功能性的细胞，例如心肌细胞、神经细胞等的“原始细胞”。国际最新的心脏疾病治疗理念，就是注射混合干细胞来源的心肌细胞，这种具有自我更新能力的混合细胞，类似心脏“创可贴”——一旦人体心脏出现心肌梗死，可替补死掉的心肌细胞，修复损伤的心脏，使心脏有再生能力。 　　据统计，中国每年心脏性猝死人数接近55万，每天至少有1000多人猝死，“寻找利用全新干细胞技术治疗心脏疾病的可能性，正是上海海席勒研究所成立的初衷。”海席勒研究所执行副所长王志敏告诉记者，将干细胞转化为心肌细胞，实现人工跳动，这只是第一步，今年将在国内实现大规模心肌细胞的人工跳动，细胞数量将达亿级单位。 　　超亿级规模才有临床意义 　　此前，国内少数实验室利用干细胞技术也实现了人工心跳，但心肌细胞的转化数量仅百万个，远远达不到临床应用要求。“干细胞转化的心肌细胞只有达到亿级规模以上，才有一定的临床意义。”王志敏透露，基于这一可规模化生产的心肌细胞跳动技术，研究所将通过与医院合作开展临床研究，研究制成人造心肌细胞“创可贴”的可行性。 　　当突发心肌梗死时，给患者注射人造心肌细胞“创可贴”，替换坏死的心肌细胞，给患者赢得新生机。据介绍，海席勒研究所不仅要培养心脏细胞，还有神经细胞、肌肉细胞、皮肤细胞等，市场应用前景广阔。 　　11月27日下午，上海产研院在张江基地举行“上海海席勒研究所”成立仪式。德国科隆大学神经生理研究所所长、德国干细胞研究协会主席于尔根·海席勒教授出席会议。上海科学院、上海产业技术研究院院长钮晓鸣宣布“上海海席勒研究所”成立，并与欧盟国际外交协会执委会副主席、德国莱茵—爱尔夫特大区前市长WernerStump先生共同为研究所揭牌。上科院副院长于晨主持会议。上科院副院长、上海产研院副院长石谦，德国对华经济合作中心总经理周向前，华山医院、第九人民医院、上海交大材料学院的有关专家，合作企业代表，以及上科院、产研院相关负责人等参加会议。 　　钮晓鸣在讲话中表示，干细胞是目前国际科学研究和技术研究的重大课题之一，同时也是我国两个五年计划中的科研热点。在过去的几年时间中，我国包括上海在内对于干细胞的科学研究和应用研究已经取得了一些重大突破。上科院和产研院在生命科学领域已经拥有一些重要的技术优势，包括完整的动物模型体系、生物数据分析技术计算中心、与全国其他城市的医院合作网络以及强大的科学研究团队。而德国科隆大学海席勒教授领衔的科学团队在过去长达二十年的研究过程中积累了众多重要的科学技术研究经验，特别是在干细胞诱导分离等关键领域占据国际领先地位。近一年来，上科院、产研院与海席勒教授领衔的科学团队密切交流研究，同时邀请相关专家、医生等共同参与，并一致认为如何实现干细胞基础研究成果向应用转化是当前非常重要的课题。因此，我们共同酝酿成立了“上海海席勒研究所”，并致力于将其建设成为一个集基础研究、应用研究和临床转化为一体的重要平台，以及一个以干细胞为主要突破口的医学成果转化示范点。 　　会上，钮晓鸣和石谦分别宣布了研究所理事会组成人员及研究所首席科学家和研究所机构组成成员名单。在会后的学术报告上，海席勒作了关于干细胞科学研究及应用的报告，周向前博士作为第一任研究所所长介绍了研究所的发展规划，王志敏博士作为研究所的执行副所长介绍了项目研究方向并展示了目前大规模培养心跳实验的成果。 　　海席勒教授是德国首批从事于干细胞研究的科学家，并是首批在人体干细胞领域获得研究资格的专家，是国际上用诱导多能干细胞（iPS）培育功能性细胞的公认的领军人物。上海海席勒研究所的建立，是立足于上海产研院自身特点，以海席勒教授为首席科学家组建中德跨国干细胞优秀科研人才团队，进而搭建成一个国际交流、临床应用及下游干细胞企业多位一体的平台，致力于在中国开展干细胞应用技术的研究和开发，并推动上海干细胞的产业化与公共服务能力。 在德国对华经济技术合作中心（IWC）和江苏中德创新中心推动和引导下，11月27日揭牌建立了中德合作专攻干细胞应用技术研究的上海海席勒研究所。上海科学院、上海产业技术研究院院长钮晓明任理事长，IWC和江苏中德创新中心总经理周向前任研究所所长，德国干细胞研究协会主席海席勒教授任首席科学家。成立大会上展示了研究所首批用iPS干细胞成功培育的心肌细胞跳动成果的视频。 已拥有千名入库捐赠者的欧洲“干细胞银行”有了“上海版”。上海海席勒研究所在上海产业技术研究院设立，中德科学家计划在院所内共建干细胞研究中心，实现干细胞大规模培养及定向分化，满足科研实验乃至临床治疗的干细胞来源需求。这可能将是下一步未来的上海版的“干细胞银行“。 　　诱导多能干细胞被称为“万能细胞”，可通过人工诱导方式，按需分化为某种功能性细胞，比如心肌细胞、肝细胞、皮肤细胞等，成为细胞治疗和再生医学的热点领域，正在国际上形成万亿美元级的市场需求。 　　此次，德国干细胞研究协会主席、科隆大学神经生理所所长于尔根·海席勒，担任新所首席科学家。他将与中方团队一起建立大型细胞培养室，让干细胞处于永久增殖进程中，并掌握细胞冻存及融化技术，让实现分化后的特定细胞经过冻融长久保存，以备临床应用。同时，作为德国第一个为心脏细胞进行质量检测的领导人物，海席勒教授将领衔共建一套干细胞及功能细胞的质检体系，为干细胞源把控质量关。

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