由特拉维夫大学的一位研究人员领导的一项国际研究提供了一种新技术，可以通过避免额外的复杂置换手术来帮助许多植入生物人工心脏瓣膜的患者。由于瓣膜组织钙化，许多植入这种瓣膜的心脏病患者十年后被迫更换。研究人员现在已经能够证明，通过对瓣膜中的生物成分进行基因工程改造，可以避免免疫攻击和钙化风险，从而提供下一代耐用的生物人工心脏瓣膜。该研究发表在《自然医学》杂志上。
这项技术发展源于资助的 TRANSLINK 联盟，该联盟由来自欧洲、美国和加拿大的 14 名成员组成，由特拉维夫大学 Shmunis 生物医学和癌症研究学院的 Vered Padler-Karavani 博士领导。在这项研究中，研究人员调查了近 1700 名患者，其中约 5000 份血液样本覆盖了植入后近 15 年的时间。
研究人员解释说，患者可以植入机械心脏瓣膜，这种瓣膜可以持续很长时间，但需要每天服用可能导致危及生命的出血的抗凝剂，也可以植入生物人工心脏瓣膜(由牛、猪或马组织制成)，让患者能够存活。相当正常的生活，但这些通常在十年后被摧毁，需要更换。
Padler-Karavani 博士说：“由于生物人工心脏瓣膜是由动物组织制成的，我们假设它们含有受到人体免疫系统攻击的外来非人类糖(Neu5Gc 和 α-Gal)，然后介导导致钙化的钙化。到结构性阀门恶化。事实上，在我们的研究中，我们证明了这就是原因，甚至提出了一个可行的解决方案。
“我们发现所有生物人工心脏瓣膜患者都对瓣膜中的外来糖产生了免疫反应。我们可以清楚地看到植入患者中对这些糖的抗体反应增加，早在植入后一个月，有些甚至持续两年后来我们还发现，一些患者早在植入后两年就出现了钙化迹象。
实验室的博士后 Anu Paul 还表明，在植入约 10 年后从患者身上移植的钙化生物人工心脏瓣膜上发现了外来糖和攻击它们的抗体。此外，膳食中的非人类糖Neu5Gc 和针对它的抗体也在外植的钙化天然瓣膜(需要用生物假体替换的原始故障人体瓣膜)上发现。由于这种糖不能在人体中产生，它很可能会从富含红肉和乳制品的饮食中积聚在这些瓣膜上。因此，红肉饮食可能会介导瓣膜置换的初始需求。研究人员还在类人动物模型中证实，针对外来糖的抗体确实介导了用于生产生物人工心脏瓣膜的组织的钙化。
此外，还研究了采用基因工程解决问题的选择。为此，该联盟创造了转基因猪(猪)，它们不会表达对人类来说外来的糖分。在 Padler-Karavani 博士的实验室中，研究人员发现，在类人动物模型中，即使在存在针对糖的抗体的情况下，缺乏外源糖的工程组织也显着减少了钙化，因此可以提高由这样的组织。
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