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利用细菌归巢特性将干细胞引导到心脏组织中治疗心脏病

2019-07-08 09:47      点击:

  近日,一项发表于Chemical Science的研究报告中,来自布里斯托大学通过研究在世界上首次开发出了一种新方法,将干细胞直接引导到心脏组织中,这或许有望从根本上改善心血管疾病患者的治疗手段。

图片来源:University of Bristol

  在英国心血管疾病会引发超过四分之一的人群死亡;截至目前为止,利用干细胞进行的临床试验往往会产生非常有希望的结果,即从患者或供体机体中提取出干细胞进行培养,并注射到患者的心脏中再生损伤的组织。然而,尽管这些新一代的细胞疗法即将出现,但仍然存在于干细胞分布相关研究的重大挑战,心脏中较高的血流能与多种组织相结合,并不断循环接触,也就意味着大多数的干细胞最终会进入肺脏和脾脏中。

  这项研究中,研究人员通过研究开发了一种新方法克服上述问题,即利用特殊的蛋白修饰干细胞使其能够回到心脏组织中。研究者Adam Perriman博士表示,在再生细胞疗法的帮助下,我们能够在患者心脏病发作后对其实施救治,然而细胞很少会到达我们希望它们去的地方,我们的研究目的就是利用这种新技术对细胞膜进行重新改善,以便当其被注射后能够“归巢”到特定的组织中去。

  而某些细菌的细胞就具有这样的特性,其能帮助自身进行检测并且回到疾病组织中去,比如口腔中的细菌就会引发脓毒性咽喉炎,如果其进入到血流中就会到达心脏中的损伤组织中并引发感染性心内膜炎,研究者的想法就是复制细菌这种归巢能力(homing ability)并将其应用到干细胞中。研究者所开发的这种新技术能帮助观察细菌细胞如何利用粘附素来回到心脏组织中,基于这一理论,研究人员就能够制造出与粘附素相结合的人工细胞膜,在动物模型中,研究人员发现,这种新开发的细胞修饰技术能通过指导干细胞进入到小鼠心脏中来发挥作用。

  Perriman博士补充道,我们的研究表明,感染性细菌的心脏归巢特性能够转移到人类干细胞中,通过对小鼠模型进行研究后我们发现,设计出的粘附素蛋白能够自发地插入到干细胞的质膜中,同时还不会产生毒性,随后就能够指导这些修饰的细胞进入到受损的心脏中,文章中,研究人员首次将感染性细菌的靶向特性转移到了哺乳动物的细胞中,该技术未来有望治疗英国700万心脏病患者;后期研究人员还将基于本文研究结果,深入研究开发出更多治疗心脏病的新型疗法。