近日，科學家們成功地將一束人類幹細胞培育成一個芝麻大小的人造“心臟”。

心臟搏動

這團搏動的東西就是第一個類似於人類心臟的自組微型器官，包括一個由類似心臟的組織壁包圍的空心室。

簡單的類心臟器官，或稱心形器官，以前都是在實驗室裡建立起來的，但只使用支架、模具或基質把細胞在其周圍組裝起來。

以前的簡單心臟模型

這個新的心臟模型自發自我組建。所有的科學家要做的就是用6種訊號通路（已知可協調人胚胎心臟形成）哄騙培養皿中的多能幹細胞。

這個新的心臟模型自主地構建了自己。科學家們所要做的就是在培養皿中透過六條已知的訊號通路（已知可協調人類胚胎的心臟發育）來誘導多能幹細胞。

其它研究已經設法採用同樣的訊號技術培養了自組眼睛類器官、自組大腦類器官，以及自組腸道類器官。

維也納奧地利科學院的生物學家薩沙·門德揚解釋說：“並不是說我們使用的東西與其他研究人員不同，而是我們只是使用了所有已知的訊號。”

已知這些訊號會導致幹細胞分化，從而使得這些人造器官，或類器官，在受到嚴格控制時能夠形成不同的層次。

僅在實驗室培養了一週以後，研究人員注意到他們的細胞團已經形成了3D結構，這個結構可以有節奏地跳動，把液體從它的腔體裡擠進擠出，就好像心腔一樣。

幾個小心臟

人類的心臟是在胚胎中最早形成的器官，而且特別複雜。科學家們仍然不確定它是如何形成其所有特徵的。

如果沒有這些知識，就不清楚某些心臟畸形和疾病是如何或為何發生的，也不知道我們如何才能最好地治療它。

在自然狀態下，人類的心臟首先形成心內膜管，隨後才分化成心肌充滿心膠質的細胞外基質。只有到那時，心腔的內層才會形成。

這個看似簡單的心臟模型能讓我們更好地理解關於心臟的“基本要素”。

門德揚說：“我們希望找到一種能夠更自然地發育而成的人類心臟模型，從而能夠預測疾病。”。

“我們想這些心臟形成的隱藏的魔力，我們尚未知曉的事物，就是為什麼現在疾病沒有很好地被模擬出來的原因。”他補充道。

他補充說：“我們認為，心臟的發育有著‘隱藏的魔法’，有著我們未知的東西，這就是為什麼目前疾病還沒有很好地建模的原因。”。

這個複雜的程式是如何透過尚不清晰的訊號發生的，但是作者希望新模型將給我們更多的啟發。

這個複雜的過程如何透過訊號通路而發生？目前尚不清楚，但是作者希望他們的新模型能讓人們對此有進一步瞭解。

最後，研究小組發現，它們的類器官的心肌和心內膜細胞受兩個初始訊號控制——WNT和ACTIVIN。一旦這些細胞構造模組生成，它們就開始相互作用，在搏動的心腔內形成心室。

當研究小組用冷鋼棒冷凍微型心臟的某些部分時，他們注意到一些細胞開始死亡，類似於心臟病發作時發生的情況。與此同時，其他修復細胞開始遷移到損傷部位併產生修復蛋白。

作者希望他們的模型將讓我們在將心臟藥物用於臨床實驗之前檢驗其的安全性和有效性。現在，在5000種藥物中只有一種跳過了臨床前實驗階段而直接到了藥物研發階段，這就意味著還有很多改進空間。

作者希望他們的模型能讓我們在進行臨床試驗之前測試心臟藥物的安全性和有效性。如今，只有約1/5000的藥物從臨床前試驗躍升到藥物研發階段，這意味著他們的研究還有很大的改進空間。

在實驗室中類似心臟的組織上對藥物進行檢測，可能幫助促進其成功率，讓我們決定哪種藥物是有毒的或者對臨床實驗沒有效果。

在實驗室用類似心臟的器官進行藥物測試，可能有助於提高其成功率，使我們能夠確定哪種藥物有毒或在臨床試驗中沒什麼效果。

門德揚和他的同事現在希望培育出具有多個心室的自組心臟，與人類心臟更加類似，用於在心臟發育和潛在治療等方面的進一步研究。