
据
再生医学网了解,Mogrich研究所的科学家们正在努力实现这样一个梦想:创造一个动脉库——类似于当今常见的血库——在手术过程中用现成的材料替换患病的动脉。心血管疾病是全世界死亡的主要原因,治疗并不容易。
Morgridge研究所的实验室以前使用单细胞RNA测序和RISPR-CAS9来确定调节动脉内皮细胞分化的途径(动脉props)。在操纵了通路后,他们成功地产生了功能性动脉细胞。这一次,他们关注的是平滑肌细胞。
“我们决定把重点放在血管上,因为心血管疾病是全球死亡的主要原因。例如,在美国,心脏病和中风分别是第一和第三杀手。这项工作除了为移植制造血管外还有其他意义;它是更先进的组织工程的垫脚石。”
广泛使用从干细胞中提取的生长因子来产生平滑肌细胞也可能导致内膜增生,这是旁路移植失败的最常见原因之一。内膜增生可导致血管狭窄,这种现象称为再狭窄。“我们希望有一个减少内膜增生风险的方案。这是平滑肌细胞分化的一个常见问题,如果你想创造一条有用的动脉,你就没有这种风险。”
为了恢复平滑肌细胞的收缩能力,从而促进更好的血液流动,研究小组使用高通量筛选来识别能够克服这个问题的小分子。从4804个小分子的筛选中鉴定出repsox。与广泛使用的生长因子相比,repsox抑制内膜增生。它比这些增长因素更稳定,而且是一种更便宜的选择。
他们认为repsox也可以作为治疗术后再狭窄的药物。”市场上只有两种FDA批准的药物(解决这些问题),它们不是特定于细胞类型的,这意味着它们有副作用。我们发现repsox可以抑制内膜增生,副作用更少。”
心脏系统的损伤很难修复,但科学家们正在研究不同的再生方式。斯坦福大学的一个研究小组最近发现一种叫做cxcl12的蛋白质,当心脏的主要动脉被阻塞时,可以帮助生长侧支动脉。已知的控制器官大小和细胞死亡的Hippo信号通路可防止受损心肌修复自身。实验恢复了心力衰竭小鼠模型的心脏抽吸能力。
以色列研究人员甚至使用由患者自身细胞开发的生物墨水(生物墨水由活细胞制成,可用于复杂组织模型的3D打印)。一个小的三维人体心脏被成功打印出来。
(备注:图片源于网络。)