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近日，國家兒童醫(yī)學(xué)中心（上海）、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心付煒團(tuán)隊(duì)在Q1區(qū)期刊《Bioengineering &Translational Medicine》(IF=10.684)在線發(fā)表了題為《利用氧化石墨烯修飾的蝴蝶翅膀和人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源心肌細(xì)胞構(gòu)建電傳導(dǎo)一致性的心肌補(bǔ)片》的研究論文。本論文基于人體心臟兩大重要特征（心肌細(xì)胞定向排列和心肌細(xì)胞間一致性電傳導(dǎo)），利用經(jīng)氧化石墨烯修飾的蝴蝶翅膀和人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源心肌細(xì)胞構(gòu)建電傳導(dǎo)一致性心肌補(bǔ)片，為心臟電信號(hào)傳導(dǎo)研究提供新型模型。

蝴蝶翅膀是一種天然材料，其表面由特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成，具有定向粘附功能及定向傳輸特性；此外，其面積-體積比大、孔隙率高，符合組織工程領(lǐng)域常用材料特征；它的易獲得性與易修飾性也是其用于構(gòu)建心肌研究模型的一大優(yōu)勢(shì)。

氧化石墨烯具有良好的機(jī)械及電學(xué)特性，可以促進(jìn)細(xì)胞粘附、生長(zhǎng)和增殖，還具有強(qiáng)大的表面化學(xué)特性及特殊的抗菌性能，是一種極具前景的心臟組織工程支架材料。本研究利用氧化石墨烯修飾蝴蝶翅膀以增強(qiáng)其導(dǎo)電性能，并將經(jīng)修飾改造的蝴蝶翅膀與人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源心肌細(xì)胞結(jié)合構(gòu)建電傳導(dǎo)一致性心肌補(bǔ)片。

研究結(jié)果顯示，經(jīng)氧化石墨烯修飾的蝴蝶翅膀可引導(dǎo)接種于其上的心肌細(xì)胞定向排列，增強(qiáng)細(xì)胞間的連接性和電傳導(dǎo)一致性。此外，它可促進(jìn)接種于其上的人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源心臟前體細(xì)胞的增殖，且基因測(cè)序結(jié)果顯示該細(xì)胞分化獲得的心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及代謝成熟相關(guān)基因上調(diào)，提示其具有促心臟前體細(xì)胞分化及成熟的功能。

上海兒童醫(yī)學(xué)中心兒科轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所副研究員付煒表示，本項(xiàng)研究具有良好的轉(zhuǎn)化應(yīng)用前景，目前心血管疾病發(fā)病率及死亡率居高不下，模擬天然心臟結(jié)構(gòu)和功能特征的體外心臟模型的缺乏嚴(yán)重阻礙了心血管疾病相關(guān)研究。研究團(tuán)隊(duì)所構(gòu)建的電傳導(dǎo)一致性心肌補(bǔ)片未來有望為心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)及心律失常機(jī)制的研究與探索提供合適模型。此外，經(jīng)氧化石墨烯修飾的蝴蝶翅膀的促心臟前體細(xì)胞分化及成熟的能力或?qū)椭芯咳藛T建立研究心臟發(fā)育合適模型。

該論文第一作者為上海兒童醫(yī)學(xué)中心兒科轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所碩士研究生譚瑤，共同第一作者為該所碩士研究生盧婷婷、陳穎。共同通訊作者為上海兒童醫(yī)學(xué)中心心胸外科主任醫(yī)師王偉，通訊作者為上海兒童醫(yī)學(xué)中心兒科轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所副研究員付煒。

來源：浦東發(fā)布

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