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把干细胞引向受损器官的新策略

日期:2014-09-12 00:00:00

最近,美国洛杉矶Cedars-Sinai心脏研究所的研究人员,将镶嵌有抗体的铁纳米粒子注入到血液中,来治疗心脏病引起的心肌损伤。该复合纳米粒子可使人体自身干细胞精确地定位于受损的心肌。

这项研究主要集中在实验室大鼠,发表在今天的《自然通讯》(Nature Communications)杂志。该研究解决了干细胞治疗过程中的一个主要挑战:如何实现干细胞和受损细胞之间有针对性的相互作用?

虽然干细胞可能是对抗某些疾病的有力武器,但是简单的用干细胞注入患者体内,不能保证干细胞将能够到达受损部位,并与已经存在于那里的细胞协同合作。

该研究小组负责人、Cedars-Sinai 心脏研究所主任Eduardo Marbán博士指出:“向动脉注入干细胞以再生受损心肌,可能是低效的。因为心脏是不断抽动的,干细胞可能在它们有机会开始治愈损伤之前就被推出心室。”

为了将能治愈的干细胞有针对性地传递到受伤部位,研究人员用两种抗体包覆铁纳米粒子,这两种抗体能够识别并特异性结合干细胞,并特异性结合体内的受损细胞。当纳米粒子注入到血液之后,它们成功地追踪到创伤部分并开始治疗。

Marbán说:“该结果是一种分子对接。通过磁共振成像,大家能够看到铁标记的干细胞,到达受损部位并且那里开始愈合。此外,通过在受损心脏上放置一块磁铁,可使铁纳米粒子更加接近受损心肌。”

Cedars-Sinai心脏研究所,一直站在为心脏病患者开发调查型干细胞疗法的最前沿。在2009年,Marbán及其研究小组完成了世界上第一个程序,用患者自己的心脏组织来培养专门的心脏干细胞。然后,将这些专门的细胞注射回患者的心脏,以试图在已被心脏病损伤的心脏中修复和再生出健康肌肉。这些研究结果发表在2012年的《The Lancet》杂志,表明接受干细胞治疗一年之后,心脏病患者心肌留下的疤痕明显缩小。

在今年早些时候,心脏研究所的研究人员开始了一项新研究,称为ALLSTAR,在这项研究中,研究人员将来自供体心脏的异体干细胞,注入心脏病患者。

当Marbán博士还是约翰霍普金斯大学教授的时候,开发出一个过程,培养心脏来源的干细胞。约翰霍普金斯大学已经申请专利,并将其许可给Capricor企业。Capricor正在为Cedars-Sinai的ALLSTAR临床试验提供资助支撑。最近,心脏病研究所开设了全国第一个再生医学诊所,旨在使心血管疾病患者与Cedars-Sinai及其他机构正在进行的适当干细胞临床试验相匹配。

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