由病人皮膚制造血管平滑肌細胞
科學家制造出了構成血管壁的細胞;這項研究可能引發針對心血管疾病的新療法和更好的篩檢方法。劍橋大學的科學家們首次用患者的皮膚細胞制造出了不同類型的血管平滑肌細胞(SMCs,構成血管壁的細胞)。這項研究部分由Wellcome信托基金資助,研究結果於1月15日發表於《自然-生物技術》(Nature Biotechnology)。
在英國,總死亡人數的1/3都是由於心血管疾病所致。其中絕大部分是由於動脈粥樣硬化引起,它是壹種血管中的”水垢”和栓塞。對於那些不適合做傳統的支架或搭橋治療的患者,未來的壹個選擇可能是長出新的血管以繞過自身阻塞的血管。
該項研究的通訊作者、威康信托駐劍橋大學中級研究員Sanjay Sinha博士說:”這項研究代表了重要的壹步,將有能力制造出正確類型的平滑肌細胞用於構築新的血管。其他的病人可能會受益於這些新血管,包括那些需要血管移植用於透析的腎功能衰竭患者。”
在研究中,科學家們使用了胚胎幹細胞(或類似的來源於患者皮膚樣本的細胞),它們具有形成機體各種類型細胞的潛能,被稱為人多能幹細胞(hPSCs)。利用人多能幹細胞(hPSCs),他們發現了壹種制造高純度血管平滑肌的方法。盡管之前已經用人多能幹細胞(hPSCs)制造出了血液細胞和心肌細胞,這項研究是首次在壹個系統中開發出主要類型的血管平滑肌細胞,而且這個系統能夠很容易地規模化用於臨床級的生產。
血管平滑肌細胞來源於早期胚胎中的不同組織,科學家們已經能夠在培養皿中再現三個不同類型的胚胎組織。有趣的是,這些平滑肌細胞(SMCs)對能導致血管疾病的物質(如生長因子)的反應各不相同,這取決於它們所來源的胚胎途徑。他們的結論是,胚胎起源的差異性可能在決定壹些常見血管疾病(如主動脈瘤或動脈粥樣硬化等)在何時何地形成發揮了部分作用。Sinha補充道:”利用這個系統,我們可以開始了解平滑肌細胞(SMCs)的起源是如何影響血管疾病的發展及為什麽血管的有些地方被保護免受疾病影響。”
“此外,還有許多患者患有壹種遺傳性疾病(如馬凡綜合癥),它影響了他們的血管平滑肌細胞並導致細胞過早死亡及殘疾。通過這項研究,利用由患者皮膚樣本制造的人多功能幹細胞(hPSCs),我們將能夠在培養皿中制造出攜帶有基因異常的平滑肌細胞。這類’盤子中的疾病’模型”將使我們更好的了解疾病,並使得我們能夠篩選壹些新的治療方法。”
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