研究人員發(fā)現(xiàn) 內(nèi)皮細(xì)胞可以修復(fù)和再生器官
威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院和Ansary干細(xì)胞研究所的首席研究員Shahin Rafii教授及其同事表明,內(nèi)皮細(xì)胞是強(qiáng)大的生物機(jī)器,通過(guò)釋放有益的器官特異性分子來(lái)驅(qū)動(dòng)器官組織的再生。
他們通過(guò)解碼內(nèi)皮細(xì)胞中的全部活性基因發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn),揭示了數(shù)百種從未與這些細(xì)胞相關(guān)的已知基因。
他們還發(fā)現(xiàn)器官?zèng)Q定了自己血管的結(jié)構(gòu)和功能,包括它們分泌的修復(fù)分子。
總而言之,研究表明,內(nèi)皮細(xì)胞和它們被移植的器官一起工作以修復(fù)損傷并恢復(fù)功能。當(dāng)器官受傷時(shí),其血管可能無(wú)法自行修復(fù)損害,因?yàn)樗鼈儽旧砜赡苁艿絺虬l(fā)炎。”
拉菲伊教授說(shuō):“我們的工作表明,注入工程內(nèi)皮細(xì)胞可以移植到受傷的組織中,并具有修復(fù)器官的能力。”
“這些研究,以及《發(fā)育細(xì)胞》論文中報(bào)道的器官特異性血管細(xì)胞的第一個(gè)分子圖譜,將為轉(zhuǎn)化性血管醫(yī)學(xué)開(kāi)辟一個(gè)全新的篇章,并將在治療方面有重要的應(yīng)用。”
“科學(xué)家曾認(rèn)為每個(gè)器官中的血管都是相同的,它們的存在是為了輸送氧氣和營(yíng)養(yǎng)。但是它們是非常不同的,每個(gè)器官都具有獨(dú)特形狀和功能的血管,并承擔(dān)著滿(mǎn)足該器官新陳代謝需求的艱巨任務(wù)。”
在“ 發(fā)育細(xì)胞”研究中,科學(xué)家檢查了人體穩(wěn)態(tài)中的九種不同組織,以及從創(chuàng)傷中恢復(fù)的肝臟和骨髓。他們開(kāi)發(fā)了幫助他們?cè)诜浅?斓臅r(shí)間內(nèi)獲得純內(nèi)皮細(xì)胞群體的技術(shù)。從這些細(xì)胞中,他們能夠拍攝在各種稱(chēng)為血管床的內(nèi)皮細(xì)胞群體中表達(dá)的所有基因的快照。
他們發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞具有組織特異性基因,該基因編碼獨(dú)特的生長(zhǎng)因子,粘附分子和調(diào)節(jié)代謝的因子。
“我們知道,這些基因產(chǎn)物是特定組織的健康是至關(guān)重要的,但我們的研究之前,它不理解的是,這些因素在內(nèi)皮細(xì)胞起源,”威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院的丹尼爾·諾蘭博士的第一作者說(shuō)發(fā)展細(xì)胞研究和該研究的合著者發(fā)表在《干細(xì)胞》上。
該發(fā)現(xiàn)提出了關(guān)于內(nèi)皮細(xì)胞如何具有適應(yīng)每個(gè)器官的生物學(xué)需求的能力的問(wèn)題。是否有可能設(shè)計(jì)出不成熟的內(nèi)皮細(xì)胞,從而使科學(xué)家能夠確定微環(huán)境線(xiàn)索教育它們成為更專(zhuān)業(yè)的內(nèi)皮細(xì)胞的方法?
為了解決這個(gè)問(wèn)題,研究小組推測(cè),源自胚胎干細(xì)胞的內(nèi)皮細(xì)胞可以表現(xiàn)為有彈性的內(nèi)皮細(xì)胞,并且可以被教導(dǎo)如何像器官特異性血管那樣起作用。確實(shí),在干細(xì)胞研究中,科學(xué)家從小鼠胚胎干細(xì)胞中產(chǎn)生了內(nèi)皮細(xì)胞,這些細(xì)胞具有功能性,可移植性并且對(duì)微環(huán)境信號(hào)有反應(yīng)。
這些胚胎來(lái)源的內(nèi)皮細(xì)胞用途廣泛,因此可以移植到不同的組織中,并受組織的教育,并獲得天然內(nèi)皮細(xì)胞的特征。研究人員可以在實(shí)驗(yàn)室中大量繁殖這些細(xì)胞。
“我們現(xiàn)在知道如何保持這些細(xì)胞健康,穩(wěn)定和可行的移植,” 干細(xì)胞研究的資深作者威爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院的西納·拉巴尼博士說(shuō)。
“在進(jìn)行人類(lèi)內(nèi)皮細(xì)胞移植研究之前,還需要進(jìn)行更多的臨床前研究,但是內(nèi)皮細(xì)胞移植的治療潛力是無(wú)限的。它們還可以用作特洛伊木馬來(lái)阻止腫瘤的生長(zhǎng),也可以將其改成攜帶有毒化學(xué)物質(zhì)。它們可能會(huì)變成生物巡航導(dǎo)彈,用于在患病器官內(nèi)部做很多事情。我們的工作才剛剛開(kāi)始。
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