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当今的心率比以往任何时候都更容易监测。多亏可以感觉到脉冲的智能手表, 只需要快速翻转手腕以检查您的心脏。但是，监测负责心率的细胞更具挑战性 - 并鼓励研究人员发明新的方法来分析它们。

Joseph Wu, MD, PHD, 斯坦福心血管研究所主任和医学教授和放射学, 设计了一种新的由干细胞衍生的心脏组织模型，欧洲杯竞猜平台该模型可洞悉心脏细胞失控时出现的疾病。尤其, Wu正在研究一种称为心动过速的疾病, 增加心率并可能导致心肌病, 其中，心脏失去了健康心脏结构的人充分泵血的能力。

“心动过速可能比我们想象的更常见,”博士后学者Chengyi Tu, PHD, 帮助领导工作。 “据信这被诊断不足，因为心率的增加在不同类型的心脏病中很常见, 被掩盖。”

学习心动过速诱导的心肌病, 研究人员从人类干细胞中设计了心脏细胞，欧洲杯买球正规网站以发现我们人体发动机在超速驾驶时的运行方式。

“用人类干细胞衍生的心脏组织建模心动过速诱导的心肌病，使我们能够更好地了解快速心率对身体的影响,”吴说, Simon H. Stertzer, MD, 高级作者教授 研究。它于11月27日出版 自然生物医学工程。 TU是主要作者。

工程心细胞

与大多数类型的器官组织不同, 心脏细胞在实验室中非常困难。在菜肴中培养的患者心脏细胞倾向于取消分化 - 或失去其主要功能并且无法击败。

“理想情况, 您想在疾病诊断后接受患者心脏的样本, 欧洲杯投注软件在疾病和治疗后,”图说。, 您需要大量重复才能为您提供统计能力, 但临床上, 不可能如此频繁地采样。”

给定纸巾的缺乏, WU及其同事从干细胞中生长了400多个心脏组织样品，以查看心脏细胞的功能, 跨越四年的过程。

“制造工程心脏组织与在菜肴中培养细胞有很大不同。时间表很长,”图说。

恢复化学平衡

使用有线室, 研究人员电气刺激细胞, 诱导心动过速。他们测试了10天的细胞是否可以从心动过速中恢复。, 该单元连续收缩的能力降低到正常功能的50％。但是一旦研究人员停止了电刺激, 单元在五天内完全恢复。

欧洲杯竞猜平台跟踪医生对心动过速诱导的心肌病的知识 - 大多是可逆的。当一个人的心率慢慢降低时, 他们的心脏组织功能恢复正常。

在另一个实验中, 研究人员在不同的工程心组织中诱导心动过速。然后, 52591_52617, 该团队用NAD补充了组织 - 一个支持能量反应的分子 - 并看到心脏细胞的功能恢复更快。补充的组织在第一天就恢复了其原始功能的83％, 未经处理的组几乎没有改善。

验证他们的发现, 该团队将工程性心脏组织与临床人类数据和犬类模型数据进行了比较。 欧洲杯投注入口“我对设计的心脏组织的模仿程度感到惊讶,”图说。

发现分子开关

在心动过速期间, 心脏可能难以将血液泵送到身体的其余部分，因为快速的心率阻止了心脏的腔室充分填充和完全收缩。如果它持续了几天或几周, 可能在严重的情况下发生, 血管停止向心脏组织和身体其余部分提供足够的氧气。

正常击败时, 心脏用脂肪作为能源, ，但分解脂肪需要很多氧气。没有氧气, 心脏的燃料源在称为代谢重线的过程中切换到糖。燃油开关和缺氧, 或缺乏氧气, 有助于减少NAD/NADH比率, 欧洲杯买球正规网站有助于维持蛋白质在称为Serca的心脏组织的功能的重要化学二人组。

“ serca蛋白的变化水平就像汽车的气体和制动踏板,”图说。, 心脏的气踏板被推高, ，SERCA蛋白增强了工程细胞的心跳。当减少, 工程心组织踩刹车, 使它们更虚弱。

通过通过现成的补充或IV注射给患者NAD, 临床医生认为他们可以恢复化学平衡并加速患者的康复。

以及一种新的可能的补充剂，以帮助患者从心动过速恢复, 研究证明了新方法对疾病的建模重要性。去年, 欧洲杯竞猜平台总统乔·拜登（Joe Biden）签署了《 FDA现代化法》 2.0, 在人类药物试验之前删除了动物测试的要求。 “现在, 更多的非动物模型需要补充动物模型,”图说。

这项研究由美国心脏协会资助, 国立卫生研究院（Grants K99 HL164962, K01 HL130608, R01 HL151345, R01 HL163680, R01 HL141371, R01 HL113006, R01 HL150693和P01 HL141084）, 和国家航空航天管理局。