新突破!科學家利用幹細胞修復受損心臟

幹細胞移植或利用幹細胞研發出的藥品,為很多疾病提供了新的治療策略,也讓很多患者告別疾病陰霾,重新開啟新的人生。下面再生醫學網就為您推送一條關於幹細胞的最新研究進展。

一項刊登在國際雜誌Circulation上的研究報告中,來自阿拉巴馬大學伯明翰分校的科學家們通過研究開發了一種新方法,其或能利用幹細胞衍生的心肌細胞來改善心臟病的修復;心臟病發作後會引發部分肌肉壁死亡,從而就會使心臟無法再生,死亡的組織會壓迫周圍的肌肉導致患者出現致命性的心臟擴張。

生物醫學工程師認為,通過利用多能幹細胞在體外培養心肌細胞,隨後將這些心肌細胞或這些細胞製成的“貼片”置於死亡的心臟組織位點,就能夠有效修復衰竭的心臟,基於這種方法的實驗和臨床試驗證據也能夠改善心臟左心室的泵送能力。然而,通過移植細胞來改善心臟的供血以及心臟的功能或許取決於這些細胞的質量,研究人員面臨的一大挑戰就是這些細胞的移植率較低。

新突破!科學家利用幹細胞修復受損心臟

這項研究中,研究人員開發了一種新方法來改善所移植細胞的質量,他們表示,在心臟病小鼠模型中進行試驗後發現,注射的幹細胞衍生的心肌細胞的移植率提高了一倍,這種新方法能夠在異質群體中選擇功能完整且DNA完整的細胞,從而使其能夠適應臨床狀況,更好地重建缺血的心肌組織並改善衰竭心臟的功能表現。心臟細胞的移植需要數百萬的幹細胞或其衍生細胞,在加速狀況下的細胞繁殖是獲取大量細胞的常用手段,但加速生長也會造成培養的壓力,包括致死性的DNA損傷,這些DNA損傷的細胞或許無法適用於細胞移植。

研究者表示,他們能夠激活誘導多能幹細胞中的轉錄因子p53從而選擇性地誘導程序性細胞死亡(細胞凋亡)發生,尤其是DNA損傷的細胞,同時還會保留DNA未發生損傷的細胞;研究者利用MDM2抑制劑(Nutlin-3a)能夠激活p53的表達,當進行Nutlin-3a療法後,死亡的細胞就會從培養液中被洗掉,剩下的DNA未受到損傷的細胞則會正常生長並分化為心肌細胞;隨後研究者將90萬個衍生的心肌細胞注射到了心臟病小鼠模型心臟左心室的邊界區域,四周後,研究者發現,接受DNA未發生損傷的心肌細胞的心臟中植入率發生了明顯提高(大約14%),而對照衍生的心肌細胞的植入率則約為7%。

研究者Kannappan表示,這項研究中我們首次發現,在誘導多能幹細胞培養液中通過激活p53就能夠有效選擇DNA未發生損傷的誘導多能幹細胞,而且這些DNA未發生損傷的心肌細胞還能夠增強心臟移植的潛力。此前研究結果表明,DNA損傷的衰老細胞並不會經歷細胞死亡,相反其會停留在組織內部,並伴隨功能的改變,從而改變組織的微環境促進其它細胞老化,這或許是DNA未受損傷的心肌細胞擁有移植優勢的一種解釋。

研究者指出,這種移除DNA損傷細胞的方法具有廣泛的應用價值;這種新方法能夠利用小分子來選擇DNA損傷的細胞,儘管研究者需要優化和評估其它選擇性條件,但這種方法能用於任何類型的幹細胞,而治療多種疾病的幹細胞療法或許也會因為採用這種新方法而獲益,包括神經變性疾病、大腦和脊髓損傷等。

再生醫學網認為,幹細胞的研究已經為很多疾病開啟了新的治療方向,造福了很多的患者。相信在未來,幹細胞及其相關的研究可以為更多難治性疾病提供靶向治療策略,讓更多的患者恢復健康。

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