外媒稱,莫格里奇研究所和麥迪遜威斯康星大學開發的新技術首次培育出有正常功能的動脈細胞,其質量和規模都適合疾病建模和臨床應用。
據英國醫學快訊網站7月10日報道,多年來,干細胞生物學家一直設法培育出能形成動脈、給醫生新選擇以應對心血管疾病的細胞,但一直沒能成功。心血管疾病是全世界致人死亡最多的疾病。
但是,莫格里奇研究所和麥迪遜威斯康星大學開發的新技術首次培育出有正常功能的動脈細胞,其質量和規模都適合疾病建模和臨床應用。
在干細胞研究先驅詹姆斯·湯姆森的實驗室工作的科學家于7月10日在《國家科學院學報》月刊撰文描述了如何培育表現出身體要求的諸多特定功能的動脈內皮細胞。
此外,在用于心肌梗塞形成模型的老鼠身上,這些細胞既促進了新動脈的發育,又提高了老鼠的存活率。接受這種細胞系治療的老鼠,其存活率為83%,而對照組老鼠的存活率僅為33%。
這篇報告的主要作者、莫格里奇研究所的研究助理張覺(音)說:“致人死亡的心血管疾病主要影響動脈,此前從未有人成功培育出這類細胞。這項研究的關鍵成果在于讓動脈內皮細胞功能更完善,更適于臨床使用。”
美國心臟病協會的數字顯示,在美國,心血管疾病每年的致死人數占總死亡人數的三分之一,比所有癌癥加起來的致死人數還多。湯姆森的實驗室已經把動脈工程作為首要研究項目之一。
張說,目前的挑戰在于,一般的內皮細胞相對容易培育,但缺乏動脈的功能,因此沒有什么臨床意義。
研究團隊在這個項目中使用了兩種開創性的技術。首先,他們用單細胞RNA排序識別出動脈內皮細胞分化至關重要的標志性通道。他們發現大約40個最為相關的基因。然后,他們使用CRISPR-Cas9基因編輯技術培育出報告細胞系以實時監測動脈分化。
張說:“有了這項技術,你就可以檢驗這些候選基因的功能,衡量有多大比例的細胞發育成我們的目標動脈細胞。”
這個研究團隊圍繞最能推動動脈細胞發育的五大關鍵生長因子形成一套規程。他們還發現,干細胞研究中某些很常見的生長因子,比如胰島素,會出人意料地抑制動脈內皮細胞的分化。
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