日前，來自加拿大多倫多大學等機構的科學家在《PNAS》雜志上報告稱，他們首次確定了與心臟功能有關的最佳結構和細胞比例，并設計制造出了迄今為止第一個活的三維人類心律失常組織。這也標志著研究人員首次試圖確定一種精確的細胞類型與比例的“配方”，按這種“配方”就能生產出高度功能化的心臟組織。

    研究人員表示，心臟不是由一種細胞構成，以前在培養(yǎng)心臟組織時，科學家不知道該怎樣把不同類型的細胞混合，才能讓它們發(fā)育成心臟結構，逐漸成熟變成自然的人類心臟。

    在這項最新研究中，科學家將由人類多能干細胞發(fā)育而來的不同細胞類型分離開來，再精確地“組裝”回去。通過得分度量法將它們與心臟功能，如收縮、電活性和細胞排列等聯系在一起，形成了一種“配方”公式，據此能制造出高度功能性的心臟組織。研究人員指出，細胞的比例構成非常關鍵。他們發(fā)現，以25%的心臟成纖維細胞（類皮膚細胞）對75%的心肌細胞（心臟細胞）效果最好。經過精心混合的細胞比例會模擬人類心臟組織的結構，生長成三維的“線”。

    找到了恰當的心臟細胞比例構成后，研究人員設計了第一個三維心律失常組織模型。他們對該組織施加了電脈沖，“擊中”了不規(guī)律跳動的組織，將其轉變成有規(guī)律收縮的狀態(tài)。心律失常是指心臟電脈沖被打亂，不能有效收縮和泵血，每年都有數百萬人遭受心律失常。研究人員表示，現在他們能把這種比例構成與電**和機械**結合起來，得到一種用于心臟研究的、真正的生物模擬系統(tǒng)。

    研究人員表示，令他們感到興奮的是，培養(yǎng)出的人類心臟微型組織可用于測試健康的和有病的人類心臟對藥物的反應。由于人類心臟細胞生長不易，用人類干細胞制造出高效的功能性心臟組織，是科學家極為關心的問題。在藥物篩選方面也對高度功能性心臟組織需求迫切。目前，這組研究人員正與外界合作推廣他們的組織模型平臺。