源生代干细胞:药物将干细胞引导至损伤位置,提高其愈合能力

2021
09/29

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源生代干细胞
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Sanford Burnham Prebys Medical Discovery研究所的科学家创造了一种药物,可以将干细胞引导至受损组织从而提高治疗功效,这是再生医学领域的重大进展。该发现发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,可以改善目前用于治疗诸如脊髓损伤,中风,肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和其他神经退行性疾病等神经系统疾病的干细胞疗法,并将其用途扩展到新的疾病例如心脏病或关节炎。

该中心教授兼主任Evan Y. Snyder博士说:“指示干细胞进入人体或到特定器官的特定区域的能力是再生医学的圣杯。有史以来第一次,我们可以将干细胞定向到所需位置并集中其治疗作用。”

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大约15年前,Snyder和他的研究小组发现干细胞会被炎症吸引,炎症是生物发出的一种“火灾警报”,表明发生了损害。但是,将炎症用作治疗诱剂是不可行的,因为炎症环境可能对身体有害。因此,科学家一直在寻找帮助干细胞迁移(或“归巢”)到体内所需部位的工具。对于慢性炎症损伤随时间而消失的疾病,例如慢性脊髓损伤或中风,以及对于炎症的作用尚不明确的疾病,例如心脏病,该工具将非常有用。

 “由于对干细胞科学进行了数十年的投资,我们在了解这些细胞如何工作以及如何利用它们来帮助逆转损伤或疾病方面的理解上取得了长足的进步,”Maria T. Millan博士,加利福尼亚再生医学研究所(CIRM)总裁兼首席执行官说,“Snyder博士的研究小组已经确定了一种可以增强神经干细胞“归巢”能力并开始修复的药物。该候选药物可以帮助加快针对诸如脊髓损伤和阿尔茨海默氏病等疾病的干细胞治疗的发展。”

 一种只有“好点子”的药物

 在这项研究中,科学家们修改了CXCL12(一种Snyder小组先前发现的炎症分子,可以将愈合的干细胞引导至需要修复的部位),从而开发出一种名为SDV1a的药物。该新药通过增强干细胞结合和最小化炎症信号而起作用,可以注射到任何地方以将干细胞引诱到特定位置而不会引起炎症。

 为了证明该新药能够提高干细胞治疗的功效,研究人员将SDV1a和人类神经干细胞植入患有神经退行性疾病Sandhoff病的小鼠的大脑中。该实验表明,SDV1a可帮助人类神经干细胞迁移并执行愈合功能,其中包括延长寿命,延缓症状发作,并保持运动功能比未接受该药物的小鼠更长。重要的是,炎症没有被激活,干细胞能够抑制任何先前存在的炎症。

下一步

 研究人员已经开始测试SDV1a在ALS小鼠模型(也称为Lou Gehrig病)中改善干细胞治疗的能力,该疾病是由大脑中运动神经元的逐渐丧失引起的。Snyder团队先前进行的研究表明,扩大神经干细胞的扩散有助于更多的运动神经元存活。因此,科学家们希望SDV1a的战略位置能够扩大神经保护性干细胞治疗的范围,并有助于减缓相关疾病的发作和进展。

 Snyder说:“我们乐观地认为,这种药物的作用机制可能会有益于多种神经退行性疾病,以及心脏病,关节炎甚至脑癌等非神经疾病。有趣的是,由于CXCL12及其受体参与了严重COVID-19的细胞因子风暴,因此,我们关于如何选择性抑制炎症,而不抑制其他正常过程的一些见解,在该领域也可能有用。”

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关键词:
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