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《Nature》子刊:干细胞治疗重大进展——人工合成干细胞

首页 » 《转》译 2016-12-28 转化医学网 赞(3)
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导读
据最新Nature Communications报道,来自美国北卡罗来纳州立大学,北卡罗来纳大学教堂山大学和中国郑州大学第一附属医院的研究人员开发出了一种新型的人工合成心脏干细胞。
  据最新Nature Communications报道,来自美国北卡罗来纳州立大学,北卡罗来纳大学教堂山大学和中国郑州大学第一附属医院的研究人员开发出了一种新型的人工合成心脏干细胞。与天然干细胞相比,这些合成干细胞能为相关疾病的临床治疗带来更多好处,同时在极大程度上减少与干细胞治疗相关的一些临床风险。除此外,这种人工的合成心肌干细胞具有更好的保存稳定性,相关技术也可以推广到其他类型的干细胞制备中。
  干细胞疗法通过促进内源性修复而发挥作用,也就是说,干细胞通过分泌“旁分泌因子”(包括蛋白质和核酸)来辅助受损组织自我修复。虽然干细胞治疗的临床效果不容否认,但干细胞疗法在一些情况下也存在促使肿瘤生长或引起免疫排斥的相关风险。此外,天然干细胞本身非常脆弱,对于储存和操作过程的要求极高,这一缺点在很大程度上限制了干细胞治疗技术的应用。
  该研究的项目负责人,北卡罗来纳州立大学的Ke Cheng教授及其同事以PLGA(一种可生物降解和生物相容的聚合材料)为原料制备了一种细胞模拟微粒(CMMP)。接着,研究人员从人工培养的天然心脏干细胞中提取了几种重要的生长因子蛋白并将其加入到PLGA中。最后,他们使用心脏干细胞的细胞膜对这些人工颗粒进行了包被。
  体外实验显示人工细胞模拟微粒(CMMP)和心脏干细胞同样都可以对心肌细胞的生长起到促进作用。同时,研究人员在心肌梗死小鼠模型中验证了CMMP对于心肌细胞修复的临床作用,发现CMMP在心脏病发作后能够与心脏组织结合并促进其生长,且其对心脏组织生长的促进能力与天然心脏干细胞相当。由于其结构的特殊性,CMMP不能复制,也正是因为这种不能复制的特性CMMP治疗不会带来肿瘤形成风险。
  “合成细胞的运行方式与灭活病毒疫苗的工作原理大致相同,”Cheng说。 “他们的天然膜结构使其能够绕过免疫系统的防御,直接结合到心脏组织并释放生长因子产生修复作用。同时,这些人造细胞不能自我复制,在最大程度上降低了干细胞治疗带来的肿瘤风险。”
  合成干细胞比天然人类干细胞更加耐用,并且可以耐受严酷的冷冻和解冻。它们不必来源于患者自身的细胞系,并且其制造工艺和具体过程可以推广至任意类型的干细胞。
  来源:Therapeutic microparticles functionalized with biomimetic cardiac stem cell membranes and secretome" Nature Communications, DOI: 10.1038/NCOMMS13724(转化医学网360zhyx.com)
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