近期，《美国科学院院刊》上发表的一项基础研究鉴定了与心脏功能紧密相关的理想结构。该项研究是由加拿大多伦多大学生物材料与生物医学工程系的研究人员完成的。

构建有功能的人类心脏组织体外模型，无论对检测新药还是对理解心脏疾病都有重要的意义。然而，尽管科学家们为之付出了巨大的努力，但是仍然无法制作出高保真度的成人心脏组织类似物。定向分化策略已经使生成和保存人类多能干细胞（human pluripotent stem cell，hPSC）衍生的心肌细胞有了很好的发展，也发现了许多心肌细胞表面标记物。尽管人类多能干细胞分化成心肌细胞已经实现，但仍有很多未能解决的难题。

在这项最新研究中，研究人员利用组织收缩的计算模型，评估组织重建过程中的生物力学，设计了功能性3DhPSC来源的心脏微组织，称为心脏微丝(cardiac microwires，CMWs)。该研究表明，微环境、力学、心肌细胞与成纤维细胞混合而成的一个特殊组合能够改善体外组织工程心肌组织的性能和成熟状态。经过鉴定的CMW平台的设计标准将促进人类心脏组织功能体外研究的发展。

众所周知，人类的心脏细胞是不容易生长的，所以对于心脏疾病发病机制的研究来说，最重要的就是能够设计一个高仿真的、功能性的心脏。该项研究成果为基础研究提供了很好的模型，也为新药的发展提供了新的检测方法。（作者：马驰）

参考文献：《Proceedings of the National Academy of Sciences》2013:E4698-E4707