科學(xué)家們正在開發(fā)幫助早產(chǎn)兒呼吸的方法
研究人員提出了一種可能的基于細(xì)胞的療法來刺激脆弱的早產(chǎn)兒的肺部發(fā)育,這些早產(chǎn)兒患有稱為支氣管肺發(fā)育不良(BPD)的罕見病癥,在最嚴(yán)重的情況下可導(dǎo)致終身呼吸問題甚至死亡。
辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家在美國呼吸與重癥醫(yī)學(xué)雜志上報(bào)道,他們通過使用單細(xì)胞RNA測序分析研究了捐贈(zèng)的新生兒肺部的遺傳特征。他們還對(duì)BPD小鼠模型進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)室測試,包括計(jì)算機(jī)輔助生物信息學(xué)分析。
這些測試提出了基于所謂的c-KIT內(nèi)皮祖細(xì)胞開發(fā)細(xì)胞療法的建議。這些細(xì)胞在胚胎和新生兒肺部很常見,有助于形成肺泡中的毛細(xì)血管和氣囊,稱為肺泡。但根據(jù)辛辛那提兒童圍產(chǎn)期研究所肺部再生醫(yī)學(xué)中心和首席研究員醫(yī)師/研究員Vlad Kalinichenko博士的說法,肺部已經(jīng)發(fā)育不全的早產(chǎn)兒經(jīng)常依賴機(jī)械呼吸輔助進(jìn)一步干預(yù)早期肺部發(fā)育。 。
“人類和小鼠新生兒肺組織的RNA測序顯示,肺c-KIT內(nèi)皮祖細(xì)胞需要c-KIT和FOXF1蛋白來刺激血管和氣囊的發(fā)育,”Kalinichenko說。“細(xì)胞對(duì)高氧濃度的損傷高度敏感,因此早產(chǎn)兒的機(jī)械氧輔助肺發(fā)育受到阻礙。我們的研究結(jié)果表明,使用來自供體的c-KIT陽性內(nèi)皮細(xì)胞,或用多能干細(xì)胞產(chǎn)生它們,可能是一種治療BPD或其他與肺泡和肺微血管損失相關(guān)的小兒肺部疾病的方法。“
Kalinichenko及其同事廣泛研究了FOXF1基因在肺部發(fā)育中的關(guān)鍵作用。研究人員還探討了基因突變可能破壞FOXF1蛋白功能,影響肺部發(fā)育或引起疾病的不同情況。
這項(xiàng)研究首次提出了使用捐贈(zèng)的c-KIT肺內(nèi)皮祖細(xì)胞進(jìn)行治療的可能性或使用多能干細(xì)胞產(chǎn)生的那些,這些干細(xì)胞可以成為體內(nèi)的任何細(xì)胞類型,并且來源于患者自身的細(xì)胞。該結(jié)論部分基于研究人員通過使用c-KIT陽性內(nèi)皮祖細(xì)胞治療已經(jīng)暴露于超氧(過度氧合)以模擬動(dòng)物的BPD狀況的新生小鼠進(jìn)行的測試。他們發(fā)現(xiàn)外周血中細(xì)胞的輸注增加了動(dòng)物肺血管和氣囊的形成。
他說,在Kalinichenko和他的同事們考慮建議在患者身上測試細(xì)胞治療方法之前,需要對(duì)大型實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物(如大鼠和綿羊)進(jìn)行廣泛的臨床前測試。未來的工作還將包括在BPD動(dòng)物模型中進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)治療方法和持續(xù)的功效測試。它還包括開發(fā)特異性細(xì)胞分化方案,用于從源自患者的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞產(chǎn)生c-KIT陽性內(nèi)皮祖細(xì)胞。
Kalinichenko估計(jì)額外的臨床前開發(fā)工作將需要大約兩到三年才能使技術(shù)可能達(dá)到可以進(jìn)行臨床測試的程度。
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