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世界第一!人工干细胞的归巢本能

【字体: 时间:2019年07月08日 来源:

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  科学家们首次发现了一种将干细胞导向心脏组织的新方法。

  

这项由布里斯托尔大学的研究人员领导并发表在《Chemical Science》杂志上的研究结果可以从根本上改善心血管疾病治疗。

利用患者或供体提取和培养的干细胞,并将其注入患者心脏以再生受损组织的试验已经产生了有希望的结果。

然而,尽管这些新一代细胞疗法即将问世,但与干细胞分布有关的重大挑战仍然存在。心脏内高血流量环境,加上循环细胞接触的各种“组织下沉”,意味着大多数干细胞最终将进入肺和脾。

现在,来自布里斯托尔细胞和分子医学院的研究人员发现了一种方法来克服这个问题:用一种特殊的蛋白质来修饰干细胞,使它们归巢心脏组织。

该研究的主要作者、生物材料副教授、细胞疗法技术公司CytoSeek创始人Adam Perriman博士解释说:“心脏病发作后你试图通过再生细胞疗法治疗,细胞很少会走你想让它们走的路径。我们的目标是利用这项技术对细胞膜进行重新设计,这样当它们被注入体内后,它们就可以找到我们选择的特定组织。

“我们知道,一些细菌细胞含有使它们能够检测和‘归巢’到病变组织的特性。例如,我们口腔中发现的口腔细菌有时会导致咽喉感染。如果它进入血流,它会‘回家’,损害心脏组织,导致感染性心内膜炎。我们的目标是复制细菌细胞的归巢能力,并将其应用于干细胞。”

干细胞表面的人工蛋白与心脏纤维相互作用

研究小组通过研究细菌细胞如何利用一种叫做黏附素的蛋白质“归巢”到心脏组织来开发这项技术。以该理论作为指导,研究人员制造出人工细胞膜结合的黏附素版本,这种黏附素可以“涂”在干细胞的表面。在动物模型中,研究小组证明新细胞修饰技术将干细胞导入了小鼠的心脏而起作用。

Perriman博士补充道:“我们的发现表明,感染性细菌的心脏归巢特性可以转移给人类干细胞。值得注意的是,我们在一个小鼠模型中显示,工程黏附素蛋白自发地插入了干细胞的质膜中,没有细胞毒性,然后在移植后将修饰细胞导向心脏。据我们所知,这是史上首次将感染细菌的靶向特性转移给哺乳动物细胞

“英国有700万心脏病患者,这项新技术为这些患者带来巨大的潜力。”

Dr Adam Perriman

Perriman博士是再生工程新型合成生物分子系统构建领域的先锋人物。布里斯托尔BioDesign研究所专注于合成生物学分子设计和工程。

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原文检索:Designer artificial membrane binding proteins to direct stem cells to the myocardium

(生物通:伍松)

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