通过在太空独特的低重力环境中研究和工程化心脏组织，Arun Sharma博士的实验室正在发现保护和修复衰竭心脏的新方法。他今天在多伦多举行的国际心肺移植学会(ISHLT)第46届年会和科学会议上发表了演讲。
Sharma博士将太空描述为一种阴阳环境，既加速组织老化和退化，又为从患者特异性干细胞生长更复杂、三维心脏组织和补片提供了理想环境。
在太空进行的心脏病实验产生快速结果
"在微重力环境中，心血管功能退化被加速；心脏和肌肉比在地球上弱化得更快，"洛杉矶Cedars-Sinai医学中心太空医学研究中心主任Sharma博士说。"这使我们能够在数周而非数年内研究类似疾病的变化，如收缩力减弱和代谢转变。"
Sharma博士的项目包括在国际空间站上进行的关于心力衰竭的细胞机制实验，以及利用干细胞制造微型心脏器官。
"更好地了解心肌如何衰竭和恢复也可以改善移植前优化，在患者等待供体器官时保持患者心脏和其他器官处于更好的状态，"他说。
低重力环境还可以用于制造心脏类器官或模拟正常心脏功能的微型3D器官。心脏类器官用于识别旨在减缓心力衰竭进展的新药物靶点，并通过产生关于心脏组织如何适应、重塑或在压力下退化的见解来改善移植后护理。
微重力环境有助于生产更强大的治疗方法
"微重力还改善了工程化组织的3D结构和血管网络，"他说。"太空增强制造可以促进更强、更生理的心脏补片的生物打印。"
诱导多能干细胞(iPSC)衍生的心肌补片旨在稳定或部分修复衰竭的心脏，为需要完全器官替换的患者争取时间并减少人数。
"iPSC补片目前正在地球上生产，作为严重心力衰竭等待完全心脏移植患者的桥接疗法，"Sharma博士说。"微重力环境提供了生产更厚、更坚固的补片的潜力，当带回地球时不易在重力下坍塌，"他说。
长期来看，Sharma博士表示，太空研究还可以实现细胞和细胞外基质更精确的3D组织，可能产生更耐用或更生理的瓣膜、导管和支持结构。
"对于移植项目，这意味着更持久的瓣膜替换和结构修复，更少的再手术，以及可能延迟某些患者对完全移植的需求，"他说。"如果微重力让我们能够生产更大、血管化良好的3D心脏组织，我们可能最终能够工程化适合修补大梗死区域甚至替换衰竭移植心脏部分的大量心肌。"
Sharma博士实验室的工作是按需器官或组织制造愿景的一部分，例如来自特定遗传背景或疾病表型的iPSC衍生心脏细胞。
ISHLT的年度会议和科学会议于4月22日至25日在加拿大安大略省多伦多市的多伦多会议中心举行。
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