由特拉維夫大學的一位研究人員領導的一項國際研究提供了一種新技術，可以通過避免額外的復雜置換手術來幫助許多植入生物人工心臟瓣膜的患者。由于瓣膜組織鈣化，許多植入這種瓣膜的心臟病患者十年后被迫更換。研究人員現在已經能夠證明，通過對瓣膜中的生物成分進行基因工程改造，可以避免免疫攻擊和鈣化風險，從而提供下一代耐用的生物人工心臟瓣膜。該研究發(fā)表在《自然醫(yī)學》雜志上。
這項技術發(fā)展源于資助的 TRANSLINK 聯盟，該聯盟由來自歐洲、美國和加拿大的 14 名成員組成，由特拉維夫大學 Shmunis 生物醫(yī)學和癌癥研究學院的 Vered Padler-Karavani 博士領導。在這項研究中，研究人員調查了近 1700 名患者，其中約 5000 份血液樣本覆蓋了植入后近 15 年的時間。
研究人員解釋說，患者可以植入機械心臟瓣膜，這種瓣膜可以持續(xù)很長時間，但需要每天服用可能導致危及生命的出血的抗凝劑，也可以植入生物人工心臟瓣膜(由牛、豬或馬組織制成)，讓患者能夠存活。相當正常的生活，但這些通常在十年后被摧毀，需要更換。
Padler-Karavani 博士說：“由于生物人工心臟瓣膜是由動物組織制成的，我們假設它們含有受到人體免疫系統(tǒng)攻擊的外來非人類糖(Neu5Gc 和 α-Gal)，然后介導導致鈣化的鈣化。到結構性閥門惡化。事實上，在我們的研究中，我們證明了這就是原因，甚至提出了一個可行的解決方案。
“我們發(fā)現所有生物人工心臟瓣膜患者都對瓣膜中的外來糖產生了免疫反應。我們可以清楚地看到植入患者中對這些糖的抗體反應增加，早在植入后一個月，有些甚至持續(xù)兩年后來我們還發(fā)現，一些患者早在植入后兩年就出現了鈣化跡象。
實驗室的博士后 Anu Paul 還表明，在植入約 10 年后從患者身上移植的鈣化生物人工心臟瓣膜上發(fā)現了外來糖和攻擊它們的抗體。此外，膳食中的非人類糖Neu5Gc 和針對它的抗體也在外植的鈣化天然瓣膜(需要用生物假體替換的原始故障人體瓣膜)上發(fā)現。由于這種糖不能在人體中產生，它很可能會從富含紅肉和乳制品的飲食中積聚在這些瓣膜上。因此，紅肉飲食可能會介導瓣膜置換的初始需求。研究人員還在類人動物模型中證實，針對外來糖的抗體確實介導了用于生產生物人工心臟瓣膜的組織的鈣化。
此外，還研究了采用基因工程解決問題的選擇。為此，該聯盟創(chuàng)造了轉基因豬(豬)，它們不會表達對人類來說外來的糖分。在 Padler-Karavani 博士的實驗室中，研究人員發(fā)現，在類人動物模型中，即使在存在針對糖的抗體的情況下，缺乏外源糖的工程組織也顯??著減少了鈣化，因此可以提高由這樣的組織。
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