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2025年大阪世博会:iPS细胞(诱导多能干细胞)打造人工心脏首次亮相
2025 年大阪世博会在日本大阪市的 Yumeshima 举行,博览会主题是 “构建未来社会,想象明日生活”,吉祥物为 “MYAKU - MYAKU”。

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预计共有 153 个国家及地区和 25 个国际组织参加,预计有 2800 万人到场。此次世博会围绕 “健康生活的多种方式” 和 “可持续社会经济系统” 两大核心,探索社会可持续发展。
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图/2025 年大阪世界博览会的主要展品之一:它们均由 iPS 细胞制成,该心脏由东京的初创公司Cuorips Inc.开发,参观者可以观看它的跳动。

这颗亮相的人工心脏直径约3厘米,由约2亿到3亿个iPS细胞构成。大阪大学的科学家们计划制作更大的心脏,用于更广泛的医疗用途。目前,虽然它能像脉搏一样自主跳动,但它并不具备心脏那样循环血液的功能。科学称研究人员还需要取得突破,才能让它真正发挥作用。
该人工心脏由Cuorips Inc.公司合作研发,即将iPS细胞分化成心肌细胞,并加工成片状。目前,他们正在进行临床试验,将心肌片应用于缺血性心肌病患者的心脏。这款能够搏动的心肌细胞片是此次博览会上展出的一部分。
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图/2025年大阪世博会 日本馆

2025年大阪世博会以“人民生活实验室”为主题,展示日本企业和研究机构开发的钙钛矿太阳能电池、诱导多能干细胞(iPS)等新一代技术,致力于解决全人类共同问题的公司正在脱碳、医疗保健和健康等领域推广其技术。

诱导多能干细胞 (iPSC) 有望用于生成人造器官,有可能取代或增强天然器官。源自成体细胞的iPSC可被重新编程,分化为任何类型的细胞,从而为生成器官成分提供了一个多功能平台。该技术正被探索应用于一系列领域,包括个性化医疗和疾病建模。 

在再生医学中领域,iPSC 可用于生成患者特异性细胞和组织,从而可能为器官移植提供解决方案,而不存在免疫排斥的风险。 目前,iPSC 技术的研究仍在进行中,旨在改进其在生成各种人工器官(包括肝脏、肾脏和心脏)中的应用。例如,研究人员已成功利用 iPSC 构建“肝芽”,并将其移植到动物体内,用于治疗肝功能衰竭。利用3D 生物打印等先进技术正被用于打印具有复杂结构和功能的 iPSC 衍生组织和器官。 

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图/2025年大阪世博会 中国馆

利用iPS细胞治疗糖尿病

今年4月,日本京都大学医院表示,已完成一项临床试验,通过移植可产生胰岛素的诱导多能干细胞来治疗 1 型糖尿病患者,此举可减轻患者每日注射胰岛素的负担。

京都大学医院于二月份使用 iPS 细胞衍生的胰岛细胞进行了手术,以确认该手术对于治疗阻止胰腺产生胰岛素的自身免疫性疾病的安全性。

医院表示,患者目前身体健康,已出院,将接受长达五年的监测。

领导此次临床试验的京都大学教授矢部大辅在新闻发布会上表示,目标是“在 2030 年代将该程序投入实际应用”。

医院正在准备为第二名患者进行手术。

临床试验包括将胰岛细胞培养成薄片(在再生医学专门公司 Orizuru Therapeutics Inc. 的协助下制造),然后将其移植到腹部周围的皮下。

1型糖尿病患者可能因低血糖而晕倒,需要每天自行注射胰岛素来控制血糖水平。1型糖尿病通常发生在儿童时期。

日本生活习惯病预防协会援引厚生劳动省2020年的数据称,1型糖尿病患者估计有13.9万人。

iPS细胞是由诺贝尔奖获得者、京都大学iPS细胞研究与应用中心名誉主任山中伸弥开发的,他因此获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。