跨物种医疗新冲破！Cell子刊：犬类 iPS 细胞变身功能性心肌细胞，宠物与人类心脏病医治迎来新但愿

引诱性多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）凭仗 “变身” 潜力成为再生医学的明星——它们可从皮肤、尿液或血液样本中获得，再被培养故意脏、肝脏等各类细胞。而犬类作为与人类同享多种遗传疾病的动物模子，其 iPSCs 在再生医疗和药物研发中极具价值，特别针对扩大型心肌病这类人类与犬类共患的难治性疾病，犬类模子的研究数据常常更切近人类临床现实。但 iPSCs 生成 “娇贵”，对培育前提极为敏感，传统培育基很难均衡其多能性保持与定向分化效力，常致使细胞分化杂乱或功能不全，这一痛点持久限制着犬类干细胞的利用转化。

近日，年夜阪公立年夜学研究生院兽医学系 Shingo Hatoya 传授带领的国际团队，在《Stem Cell Reports》杂志颁发了冲破性功效：他们研发的新型 AR 培育基（AR medium），成功霸占了这一手艺瓶颈，能高效将犬类 iPSCs 定向分化为完全功能性的心肌细胞。这一功效不但为宠物心脏病医治带来新可能，更有望加快人类再生医学的临床前研究历程，呼应了当下宠物经济突起与跨物种医疗的热门趋向。

AR 培育基的精巧的地方在在精准适配了犬类 iPSCs 的发展需求。研究团队先经由过程 AR 培育基构建了不变的未分化培育系统，确保 iPSCs 在增殖进程中不丢掉多能性；随后切换分化模式，经由过程优化营养成份、发展因子与旌旗灯号份子组合，指导细胞向心肌细胞定向发育。

终究的分化成果使人振奋：这些细胞不但高表达TNNT2（心肌肌钙卵白 T）、MYH6（肌球卵白重链 6）等心肌特异性基因与卵白质 —— 这是判定细胞身份的焦点标记，更揭示出与自然心肌细胞完全一致的功能：在显微镜下显现节律性缩短，且经由过程电心理检测证实，它们具有心房、心室样细胞的动作电位，对肾上腺素旌旗灯号也能发生反映，完全到达功能性心肌细胞的黄金尺度。

这些 “量身定制” 的犬类心肌细胞，为药物研发供给了抱负的临床前测试平台。在进入人体临床实验前，研究人员可操纵它们精准评估新化合物对心律、心肌缩短力的影响，同时筛查平安性风险，年夜幅下降后续临床实验的掉败率。“犬类与人类在扩大型心肌病等疾病的遗传通路高度类似，”Hatoya 传授注释道，“利用犬类干细胞展开的研究，能为人类和犬类的遗传疾病医治供给两重参考，加快再生医学的转化利用。”

更值得等候的是，AR 培育基的潜力不止在心肌细胞。其优化的培育系统为 iPSCs 向肝脏、神经等其他细胞类型分化供给了可能，这意味着将来它也许能笼盖从心脏疾病到神经系统障碍的多种难治性疾病研究。对宠物医疗而言，这一手艺有望鞭策犬类心脏病的再生医治，好比经由过程患者本身细胞制备心肌细胞进行移植；对人类医疗来讲，犬类作为更切近人类心理布局的年夜动物模子，其干细胞分化的细胞能为药物测试和医治方案开辟供给更靠得住的数据，助力解决人类心肌梗死、心力弱竭等疾病的医治困难。

从打破培育基的手艺限制，到实现功能性心肌细胞的高效分化，AR 培育基的呈现让犬类 iPSCs 的利用价值周全释放。它不但架起了宠物医疗与人类医疗的桥梁，更让跨物种再生医学的胡想更进一步。将来，跟着手艺的完美，我们也许能看到更多基在犬类干细胞的医治方案落地，既守护宠物的健康，也为人类霸占疑问心脏病供给新的冲破口。（Bioon.com）

参考文献：

Toshiya Nishimura et al, Signaling pathway-based culture condition improves differentiation potential of canine induced pluripotent stem cells, Stem Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.stemcr.2025.102640.