Page 131 - 南京医科大学学报自然科学版

第41卷第12期 南京医科大学学报（自然科学版）
2021年12月 Journal of Nanjing Medical University（Natural Sciences） ·1837 ·

·综 述·

心脏类器官的研究进展及其临床应用

许 耿，顾海涛 *
南京医科大学第一附属医院（江苏省妇幼保健院）小儿心胸外科，江苏 南京 210009

［摘 要］ 心血管疾病是对人类健康的严重威胁，也是全球死亡的主要原因。传统的二维（two dimensional，2D）细胞模型及
动物模型具有各自的局限性，不能完全适用于心血管疾病的发病机制及治疗研究。类器官是一种在体外三维（threedimension⁃
al，3D）培养并模拟体内器官的细胞结构，可以更准确地保留体内细胞的生物学特性和功能，为心血管疾病的研究开辟了新的
方向与思路。目前众多研究报道了心脏类器官的构建方法及其在药物实验、疾病模型、再生医学与治疗等方面的应用。文章
概述了心脏类器官的构建方法及其在临床上的应用，同时也提出了其发展前景和局限性。
［关键词］ 心脏；类器官；疾病模型；3D培养；人类诱导多能干细胞；组织工程
［中图分类号］ R541 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1007⁃4368（2021）12⁃1837⁃06
doi：10.7655/NYDXBNS20211222

Advances in research and application of cardiac organoids

XU Geng，GU Haitao *
Department of Pediatric Cardiothoracic Surgery，the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University（JiangSu
Women and Children Health Hospital），Nanjing 210009，China

［Abstract］ Cardiovascular disease is a serious threat to human health，and it is also the main cause of death in the world. The
traditional two dimensional（2D）cell model and animal model have their own limitations，which cannot be fully applied to the
mechanism and treatment of cardiovascular disease. Organoid is a kind of three dimensional（3D）culture in vitro and simulates the cell
structure of organ in vivo，which can more accurately retain the biological characteristics and functions of cells in vivo. It is a new
direction and idea for the research of cardiovascular disease. Now，many studies have reported the construction methods of cardiac
organs and their applications in drug experiments，disease models，regenerative medicine in treatment and so on. In this review，it was
summarized the construction methods of cardiac organs and their clinical applications，and also put forward their development
prospects and limitations.
［Key words］ heart；organoids；disease model；3D culture；human induced pluripotent stem cells；tissue engineering
［J Nanjing Med Univ，2021，41（12）：1837⁃1842］

心血管疾病，如心肌梗死和心力衰竭，已成为 以来，二维（two dimensional，2D）细胞模型和动物模
全球死亡的主要原因 。据世卫组织报告，2016 年 型一直被用来研究心血管疾病。然而，这些传统模
［1］
死于心血管疾病的人数估计为 1 790 万，占全球死 型都有着自身局限性并不完全适用于心血管疾病
亡人数的 31% 。随着人类年龄的增长，心脏功能 的研究。如 2D 细胞模型无法模拟免疫系统、无基
［2］
下降给人类健康带来了沉重的负担。深入研究心 质成分和器官特异性功能，以及在多次传代后原始
血管疾病的发病机制、提高心血管疾病的诊疗水平 细胞的遗传异质性逐渐丧失 。动物模型具有不同
［3］
以及开发新型药物成为学者们关注的焦点。长期 的结构和生理学，并且具有不同的特异性器官发育
［4］
和发病机制 。
［基金项目］ 江苏省卫生厅面上项目（H2017026） 类器官是一种新的体外细胞模型，具有复杂三
∗ 维（three dimensional，3D）细胞结构，它显示出与体
通信作者（Corresponding author），E⁃mail：guhaitao65@163.com