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科学家研究出提高心脏干细胞移植成功率的新方法

更新时间:2013-12-22 14:05:00点击次数:2630次字号:T|T

每年有70多万美国人遭受心脏病发作的折磨。在一项新的研究中,来自美国佛蒙特大学的Jeffrey Spees博士和同事们开发出一种提高心脏干细胞移植成功的方法,从而有助于促进在未来为心脏病病人开发出干细胞疗法。相关研究结果在线发表在美国著名学术期刊《Stem Cells 干细胞》上,论文标题为“Priming with ligandssecreted by human stromal progenitor cells promotes grafts of cardiacstem/progenitor cells after myocardial infarction”。

干细胞可以来自胚胎、胎儿和成体组织,有潜力分化成为体内多种类型的细胞,如肌肉细胞、脑细胞和红细胞。它们也具有修复人体组织的能力。再生医学领域就是探索利用胚胎干细胞、胎儿干细胞和成体干细胞修复和再生组织器官的可行性,并且成功地将体外培养的细胞移植回受损组织中。

Spees解释道,“很多移植很难开展;用于移植的细胞不会附着或者死亡。”因此,他和他的研究团队着手开发提高移植成功率的方法。

在这项新的研究中,研究人员着重研究一种骨髓祖细胞(bone marrow-derived progenitor cell)。这种祖细胞产生基质细胞(stromal cell)。基质细胞形成结缔组织,也促进血细胞产生。他们意识到这些细胞分泌一系列被称作配体的分子,其中这些分子保护受损的组织,促进组织修复,并为体外培养的干细胞和祖细胞提供支持。不同的配体与干细胞或祖细胞表面上的特异性受体相互作用,并传递信号,从而促进这些细胞附着、分裂或分化为成熟的功能性细胞。

为了证实这些配体是否保护一种心脏干细胞和有助它稳定移植,研究人员从人骨髓祖细胞中分离出一种条件培养液。他们发现这种培养液含有结缔组织生长因子(connectivetissue growth factor,CTGF)和胰岛素。Spees说,“CTGF和胰岛素都是保护性的。它们具有协同效应。”

在这项研究中,Spees和同事们比较了将“裸露的”心脏干细胞和携带保护性配体的心脏干细胞移植到遭受心肌梗塞(心脏病发作)的啮齿类动物心脏中的影响,其中携带保护性配体的心脏干细胞是通过将大约12.5万个心脏细胞与CTGF和胰岛素的混合物在冰上孵育30分钟而产生的。他们将这些干细胞移植到心外膜下(sub-epicardially),即心脏的外层和心肌组织之间的区域,结果发现这些保护性配体提高移植成功率。

尽管Spees和他的同事们表示,在不久的将来他们会将此项提高心脏干细胞移植成功的方法用于人体临床试验,为将来人类心脏干细胞移植奠定坚实的基础。

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