在过去的十年里，科学家们已经尝试了用干细胞治疗或替换那些在出现在心脏病发作后，损伤心脏的疤痕组织。虽然细胞确实能够刺激一定程度的修复，人体试验最多也只不过获得轻微或短暂的成效。现在，研究人员们开发出一种新型的生物缝合线，由注入干细胞的聚合物链制成，它可能有助于克服干细胞治疗心脏的两个主要障碍：把细胞放到合适的位置，并保证它们有足够长的时间触发愈合。

　　马萨诸塞州伍斯特理工学院（Worcester Polytechnic Institute）科学家们的演示表明，从人类骨髓的间叶干细胞（mesenchymal stem cells）衍生而来的细胞，在被模拟组织的胶原基质缝合成串后，可以继续在线串上存活，并保持它们分化成不同类型细胞的能力。在大鼠身上进行的初步测试表明，该技术可以帮助细胞在心脏中生存。

　　“这是一个创造性的方法，”查尔斯·默里（Charles Murry）说，他是华盛顿大学心血管生物学中心主任，没有参与这项研究。“把细胞用线串起来，听起来似乎很简单。但是，我已经在这个领域工作15年了，从来没有想到过这一点。”

　　一个主要的挑战就是，在受伤的区域获得足够数量的细胞。举例来说，在人体注入骨髓基质干细胞的研究中，只有大约1%至10%的注入细胞留在注射部位。“相比于简单地把它们放进去，让它们自己照顾自己，如果有什么东西可以把它们粘连在一起，想必细胞会高兴得多，”默里说。

　　格伦·加德特（Glenn Gaudette）和伍斯特理工学院的合作者们创建了像头发那么细的、由纤维蛋白制成的缝合线，纤维蛋白是一种蛋白质聚合体，身体用它们来启动伤口愈合，它也是组织工程中的常见成分。这种微线程技术是由该学院的生物工程副教授乔治·品斯（George Pins）开发的。

　　线股被转移到一个试管中，里面装满干细胞和生长液；慢慢旋转试管，让干细胞与缝线的外围完整地粘连。一旦缝线被细胞粘满，就可以连接到手术针上。

　　每根两厘米长的线捆上大约可以粘住10,000个间叶细胞。科学家们可以改变线捆的粗细，也可以根据不同的应用，控制材料分解时的速度。

　　“这项新技术为心脏修复的细胞运输和心电问题提供了一个非常好的工具，你可能会希望创建一个新的心电路径，”艾拉·科恩（Ira Cohen）说，他是纽约州立大学石溪分校分子心脏病学研究所主任。科恩此前曾与加德特有过合作，但并没有参与这个项目。

　　加德特的研究小组正在研究大鼠缝线，以确定细胞在损伤部位停留多长时间，以及它们是否可以帮助愈合组织。一个有待回答的问题是，这项技术是否可以扩大规模，来运输修复心脏壁所需的数以亿计的细胞。

　　虽然动物和人类的研究表明间叶细胞可以提高心脏功能，但其原理目前尚不清楚。最主要的观点是，细胞不是自己形成新的组织，而是释放生长因子及其他分子，刺激新血管生长。它们也可能向原住细胞发出分裂信号，生长为新组织。

　　组织工程学正在开发一系列不同方法，向受损心脏运送干细胞，其中包括刺激心肌跳动的生长补丁。但是，加德特希望，生物缝线将证明比补丁更灵活，最终的创伤更小。由于其线状结构，它有通过穿进静脉的导管被运送的潜力。

　　这项研究也是一个大趋势中的一部分，那就是将干细胞与组织工程和新型生物材料结合起来，帮助细胞更自然地生长，提高它们植入后的存活率。“如果你把心脏看作是一块受损的材料 —— 我认为这个概念正逐渐获得重视 —— 你将不会想要随机地采用细胞，”肯尼斯·钱（Kenneth Chien）说，他是马萨诸塞州总医院心血管研究中心主任。“我们希望迫使细胞在我们想要的地方、以我们想要的排列方式生长。”他将这种方法比喻成一个熟练的裁缝，使用相同的线程修补一件毛衣，并像原装的那样拼接起来。

　　加德特的研究专注于间叶细胞，其他的研究人员们正在寻求其他类型细胞的同样方法，如组成心脏横纹肌的心肌细胞。“假定你可以制成血管细胞线、心肌细胞线、或者多种细胞类型的线，”默里说。“更大的限制是，你得在心脏上开多大的洞，才能把一串细胞拉进去。”