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科学家发现对抗心脏病新的干细胞疗法——人工合成干细胞治疗对抗心脏病

时间:2016-12-30

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近日,在一项新的研究报告中,来自中美两国的研究人员通过研究开发了一种可用于对抗心脏病的新型干细胞疗法,这种疗法通过人工合成干细胞,可用于治疗心肌梗死等疾病。人工合成干细胞可明显规避天然干细胞移植所诱发的可能有害风险。 此外,人工合成干细胞可耐受快速冻融,这一特性和理念可广泛应用于其他类型的干细胞。

                

在以干细胞治疗为代表的再生医学飞速发展的今天,已有多项研究表明,干细胞疗法主要通过旁分泌机制修复损伤组织。虽然干细胞治疗的有效性已得到广泛证实,但是其疗法仍具有一定的潜在风险,例如诱导宿主肿瘤形成和免疫排斥反应。另外,干细胞自身具有易碎性、难保存性、和操作的复杂性等缺点。

 

任职于北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的本文通讯作者程柯教授,一直致力于心脏干细胞的研究。这次,程柯教授位于北卡的实验室和郑州大学第一附属医院的张金盈教授合作,研发出具备心脏干细胞分泌因子和细胞膜的人工合成干细胞,命名为细胞模拟微粒(CMMP),并希望通过基于这种干细胞的干细胞疗法来对抗心脏病。

 

程柯表示,这一设计思路是从天然心脏干细胞中提取分泌因子,再和生物可降解微粒融合形成颗粒,最后包被心脏干细胞的细胞膜。这种能模拟干细胞治疗功能的微球被称为细胞模拟微粒CMMP

 

根据研究人员的多次体外研究实验结果证明,CMMP和心脏干细胞均可促进新生乳鼠心肌细胞的生长和搏动性。研究人员在小鼠的急性心肌梗死模型上检测CMMP的干细胞治疗功能时发现,CMMP具备和天然心脏干细胞相似的心脏修复作用。由于人工合成的干细胞没有细胞核,因此降低了诱发宿主肿瘤形成和免疫排斥的风险。

 

据研究人员介绍,人工合成的干细胞更像是灭活的病毒载体。其细胞膜可促使人工合成干细胞和心肌组织结合,进而释放旁分泌因子修复损伤心肌,又可以最大程度的不诱发免疫排斥反应。所以人工合成干细胞既可以发挥干细胞治疗的作用又可规避其诱发的副作用。

 

相较于天然提取和扩增的干细胞,合成干细胞具备稳定性和快速冻融的耐受性。并且合成干细胞不需要从患者自身组织中临时提取,制备过程除了适用于心脏干细胞外,同样适用于其他类型的干细胞疗法。

 

程柯期望CMMP将来可以进一步发展为商业化的药品,使更多的患者得益于干细胞治疗。论文的共同通讯作者郑州大学第一附属医院的张金盈教授同样认为CMMP的研发具有巨大的社会价值和经济价值,他表示,目前心血管疾病是全世界范围内患者死亡的主要原因。据统计,仅2012年就有1750万人死于心血管疾病,占全球死亡总数的30%以上。因此,如何提高心血管病患者的生存率和改善预后是心血管领域科学研究的首要目标。目前临床上治疗心肌梗死疾病的手段主要局限于药物治疗和手术治疗。现阶段干细胞疗法虽然已开展临床试验,但是仍有众多局限性。人工合成干细胞的研发拓宽了干细胞治疗的领域和方式,具有一定的临床实用潜力。论文作者表示将继续沿用CMMP的制备理念,进一步研究CMMP的治疗机制和相关转化实验,期待有一天基于CMMP的干细胞疗法能应用于临床并造福患者。