奥地利科学院分子生物技术研究所的科学家们，用人类多能干细胞培育出了一颗神奇的 “迷你” 心脏 —— 它无需实验支架就能自行组织成心腔状结构，还能像真正的心脏一样自主跳动。这颗被称为 “类心脏” 的微型器官，近日登上了《细胞》杂志，为心血管疾病和先天性心脏病研究带来了革命性的曙光。

        长期以来，缺乏贴近人类生理特征的心脏模型，一直是心血管疾病研究和再生疗法开发的 “拦路虎”。传统的 3D 心脏类器官虽能模拟部分结构，但其对损伤的反应与真实心脏相去甚远，难以成为可靠的疾病研究载体。过去十年，自组织类器官技术在生物医学领域掀起变革，却始终未能攻克心脏类器官的关键难题 —— 如何让体外培育的组织真正重现心脏发育和损伤修复的自然过程。

        研究负责人萨沙・门德詹指出：“要让体外组织具备完全的生理性，必须让它经历真实器官的形成过程。” 在胚胎发育中，心脏的诞生源于细胞的 “自组织”：细胞构件通过相互作用，自主移动、改变形态，最终构建出复杂的器官结构。这一自然规律，成为科学家们突破困境的钥匙。

        科学家们以精准的顺序激活了参与胚胎心脏发育的 6 个已知信号通路，诱导干细胞开启 “自主发育模式”。随着细胞分化，它们像被无形的手牵引着，逐渐形成类似心壁的独立细胞层。仅一周时间，这些细胞就自发组装成一个带封闭空腔的 3D 结构 —— 其发育程度相当于人类 25 天大的胚胎心脏，此时的心脏仅有一个心室（未来将发育为左心室）。

        这颗 “迷你心脏” 直径约 2 毫米，却包含了该发育阶段应有的主要细胞类型：心肌细胞、上皮细胞、成纤维细胞和心外膜，仿佛是大自然的微缩复刻。更令人惊叹的是，它拥有清晰的心室结构，能有节奏地收缩并挤压腔内液体，跳动频率稳定在每分钟 60 到 100 次，与同阶段人类胚胎心脏的跳动速率完全一致。

        为验证这颗 “迷你心脏” 的生理功能，研究小组模拟了心脏病发作后的损伤场景：用冰冷的钢棒破坏部分细胞。结果令人振奋 —— 负责伤口愈合的心脏成纤维细胞迅速向损伤部位迁移，并主动分泌修复蛋白质，整个过程与人类心脏的自然修复机制高度吻合。

        这一特性让 “迷你心脏” 成为研究心脏损伤修复的理想模型。未来，科学家们计划培育出具有多个腔室的类心脏。由于许多先天性心脏病的缺陷正是在心脏腔室形成阶段出现的，多腔模型将帮助医生直观观察胎儿心脏缺陷的形成过程，为早期诊断和干预提供全新视角。

        从实验室里跳动的 2 毫米 “心脏”，到未来可能复刻完整心腔结构的类器官，这项研究不仅打破了心脏模型研究的瓶颈，更让人类在理解生命发育、攻克心脏疾病的道路上迈出了关键一步。当科学开始复刻生命的密码，那些困扰人类的心血管难题，或许将在这些 “迷你心脏” 的跳动中，找到破解的答案。