Science子刊解决一个长期问题：能自我再生的心脏瓣膜

来自苏黎世大学再造医学研究所的所长Simon Hoerstrup领导一组研究人员利用一种计算机建模的方法构建了能自我再生和改造的生物工程心脏瓣膜，这解决了心瓣膜疾病一个复杂且悬而未决的问题。

　　

来自苏黎世大学再造医学研究所的所长Simon Hoerstrup领导一组研究人员发表了题为“Computational modeling guides tissue-engineered heart valve design for long-term in vivo performance in a translational sheep model”的文章，利用一种计算机建模的方法构建了能自我再生和改造的生物工程心脏瓣膜，这解决了心瓣膜疾病一个复杂且悬而未决的问题。

这一研究成果公布在Science Translational Medicine杂志上。

心瓣膜位于房室孔和动脉口处，是心内膜突向心腔而成的薄片状结构。心瓣膜病（valvular vitium of the heart）是指心瓣膜受到各种致病因素损伤后或先天性发育异常所造成的器质性病变，表现为瓣膜口狭窄和（或）关闭不全。

心瓣膜病随着近年来心脏病患者的增多，其病例也越来越多，治疗方法之一是接受人工心瓣膜，然而，目前的人工瓣膜存在寿命有限，且无法在年轻患者体内正常生长等问题。

长期以来，研究人员一直在探索用生物工程方法来制造活的替代心瓣膜，这种方法能自我再生和改造以更好地适应自然的循环系统。然而，到目前为止，没有一种得到评估的人工心瓣膜具有天然心瓣膜的特性，需要不断适应随时间变化的血流。

在这篇文章中，研究人员设计出了能仿效原生心瓣膜属性的、用生物工程制造的心脏瓣膜。这一用生物组织制造的心瓣膜（TEHV）是安全的，它在植入羊体内后的一年中功能良好，表明在未来它或能成为心瓣膜疾病患者的一种治疗工具。

研究人员首先利用计算机预测心瓣膜在移植后，如何随时间而变化，并根据这些数据设计了持续时间较长、瓣膜力学和组织结构得到改善的人工心瓣膜。

接下来，他们通过四周时间培养生长于多聚物网状结构上的播撒血管细胞，构建人工心瓣膜，之后他们移除了这些细胞成分，将瓣膜移植到11头羊的体内进行生长检测。

MRI成像显示，在为期一年的研究结束时，11个T心瓣膜中有9个仍在发挥功能，它们以类似天然心瓣膜的方式进行了自我生长。

原文标题：

Computational modeling guides tissue-engineered heart valve design for long-term in vivo performance in a translational sheep model