Nat Commun：日本研究小组设计出三维功能性心脏类器官

瓣膜退化是一个复杂的处理过程，比如说较难在人体内或研究室建模。在一项更进一步分析中都，东京医科和牙科私立大学（TMDU）的分析人员能用老鼠胚胎干蛋白质开发出可视化基本功能性瓣膜类肝脏，这些蛋白质与退化中都的瓣膜非常相似。

DOI: 10.1038/s41467-020-18031-5

类肝脏同属可视化（3D）蛋白质培养物，包括其代表肝脏的一些关键特性，实现了对现有2D培养方法和动物数学模型系统的高尺度的互补。一方面可以小弟我们更加好地思考生物退化，此外，通过类肝脏繁殖的干蛋白质群取代毁坏或者患病的的组织，类肝脏提供自体和同种异胚胎疗法的可行性，期望这一电子技术在再生医学信息技术也拥有巨大的潜力 。

瓣膜由多层的组织组出，其中都有许多不同的蛋白质类型，包括心肌蛋白质、结缔的组织蛋白质和构出血管的蛋白质。这些蛋白质共同工作，来保证瓣膜的正常基本功能，从而不断地向躯体其他部位储备新鲜的、镁的血液。

在研究室中都分析各种形式的瓣膜病，开发治疗这些病因的新药，需要与真实瓣膜非常相似的病因数学模型。有人曾尝试在人体内培养心肌蛋白质，但这些蛋白质呈团粒状，并不可出为像体内那样基本的的组织肝脏。

“瓣膜的基本功能好似简单，但它是一个有着更为复杂结构的复杂肝脏，”这项分析的通讯作者Jiyoung Lee名誉教授和Fumitoshi Ishino名誉教授说，“为了达到这种复杂的结构，瓣膜在退化处理过程中都受伤害到到无数的信号。我们希望能用对瓣膜退化处理过程中都信号分子的认识，制造出比现有电子技术变得相近真实瓣膜退化处理过程的瓣膜类肝脏。”

为了实现目标，分析人员分析了体内瓣膜退化的相关因素，他们推测在胚胎瓣膜中都表达的复合物出纤维蛋白质生长因子4（FGF4）与一种由层牙龈复合物和内啡肽（LN/ET复合物），对于构建与真实胚胎瓣膜相似的瓣膜类肝脏是非常必要的。与此同时，根据结构和分子分析，掩盖于FGF4和LN/ET的小鼠胚胎干蛋白质与退化中都的瓣膜有相当大的相似性。

他们发现，瓣膜类肝脏的退化处理过程与通过观察中都胚胎瓣膜退化处理过程中都的形态学变化十分相似，在蛋白质水平上也有高的相似性。更加重要的是，瓣膜类肝脏还不具备与体内瓣膜相近的基本功能特性。

“这个数学模型对于我们从分子水平分析分析瓣膜退化，以及测试治疗瓣膜病因的药物有很大的鼓励。”李名誉教授说。

原始出处：Jiyoung Lee, Akito Sutani, Rin Kaneko,et al. In vitro generation of functional murine heart organoids via FGF4 and extracellular matrix. Nature Communications, 2020; 11 (1)