科學家研究出提高心臟干細胞移植成功率的新方法
每年有70多萬美國人遭受心臟病發作的折磨。在一項新的研究中,來自美國佛蒙特大學的Jeffrey Spees博士和同事們開發出一種提高心臟干細胞移植成功的方法,從而有助于促進在未來為心臟病病人開發出干細胞療法。相關研究結果在線發表在美國著名學術期刊《Stem Cells 干細胞》上,論文標題為“Priming with ligandssecreted by human stromal progenitor cells promotes grafts of cardiacstem/progenitor cells after myocardial infarction”。
干細胞可以來自胚胎、胎兒和成體組織,有潛力分化成為體內多種類型的細胞,如肌肉細胞、腦細胞和紅細胞。它們也具有修復人體組織的能力。再生醫學領域就是探索利用胚胎干細胞、胎兒干細胞和成體干細胞修復和再生組織器官的可行性,并且成功地將體外培養的細胞移植回受損組織中。
Spees解釋道,“很多移植很難開展;用于移植的細胞不會附著或者死亡。”因此,他和他的研究團隊著手開發提高移植成功率的方法。
在這項新的研究中,研究人員著重研究一種骨髓祖細胞(bone marrow-derived progenitor cell)。這種祖細胞產生基質細胞(stromal cell)?;|細胞形成結締組織,也促進血細胞產生。他們意識到這些細胞分泌一系列被稱作配體的分子,其中這些分子保護受損的組織,促進組織修復,并為體外培養的干細胞和祖細胞提供支持。不同的配體與干細胞或祖細胞表面上的特異性受體相互作用,并傳遞信號,從而促進這些細胞附著、分裂或分化為成熟的功能性細胞。
為了證實這些配體是否保護一種心臟干細胞和有助它穩定移植,研究人員從人骨髓祖細胞中分離出一種條件培養液。他們發現這種培養液含有結締組織生長因子(connectivetissue growth factor,CTGF)和胰島素。Spees說,“CTGF和胰島素都是保護性的。它們具有協同效應。”
在這項研究中,Spees和同事們比較了將“裸露的”心臟干細胞和攜帶保護性配體的心臟干細胞移植到遭受心肌梗塞(心臟病發作)的嚙齒類動物心臟中的影響,其中攜帶保護性配體的心臟干細胞是通過將大約12.5萬個心臟細胞與CTGF和胰島素的混合物在冰上孵育30分鐘而產生的。他們將這些干細胞移植到心外膜下(sub-epicardially),即心臟的外層和心肌組織之間的區域,結果發現這些保護性配體提高移植成功率。
盡管Spees和他的同事們表示,在不久的將來他們會將此項提高心臟干細胞移植成功的方法用于人體臨床試驗,為將來人類心臟干細胞移植奠定堅實的基礎。