伊利诺大学香槟分校的利兹·阿尔贝里·塔奇斯顿 纳米刺激器与干细胞表面结合，传递刺激细胞释放促进血管生长和调节受损肌肉炎症因子的物质
信用:珍妮特·辛恩-汉伦，伊利诺伊兽医 在再生医学中，对因缺氧而肌肉受损的病人的理想治疗方法是注射他们自己的干细胞来增强他们的活力
在发表在《美国化学学会纳米》杂志上的一项新研究中，伊利诺伊大学香槟分校的研究人员证明，“纳米刺激器”——植入人体自然产生的分子以促进干细胞愈合伤口的纳米粒子——可以增强干细胞在小鼠目标肢体中的再生能力
“我们想利用干细胞的自然功能和刺激因子来解决局部肌肉缺血，”研究负责人孔贤俊说
伊利诺伊大学化学和生物分子工程斯查费教授
肌肉缺血，或由于氧气或血液供应有限而导致的肌肉损伤，可由多种原因引起，如肢体损伤或外周动脉疾病
众所周知，从患者自身脂肪组织中提取的干细胞可以产生促使新血管生长到受损肌肉中的因子，恢复氧气和营养，并调节受损组织的炎症
然而，体内实验显示益处有限，因为干细胞注射到肌肉后活性似乎下降了
体内自然产生的一种叫做肿瘤坏死因子α的分子可以刺激干细胞分泌更多所需的因子
孔说，其他研究尝试在注射前用肿瘤坏死因子-α孵育细胞，但效果很快消退
伊利诺伊团队决定尝试将肿瘤坏死因子-α直接与干细胞结合，创造出纳米刺激物——掺有肿瘤坏死因子-α的纳米粒子
纳米颗粒与干细胞表面的受体结合，提供肿瘤坏死因子-α的定位、靶向和延长的递送
“干细胞对组织再生的主要好处不一定是细胞能够替代丢失的组织，而是释放有益的生长因子和细胞因子来帮助这一过程，”该研究的合著者、运动学和社区健康教授Marni Boppart说
“纳米刺激器让细胞释放有益因子的时间比其他方式更长
这提供了显著的优势，特别是当细胞被移植到受伤、患病或老化的组织中时
" 研究人员在一只后腿有手术诱发缺血的老鼠身上测试了他们的方法
他们从脂肪组织中分离出干细胞，将其与纳米刺激器混合，并将其局部注射到受影响的小鼠腿部
研究人员发现缺血腿的血流量和氧气水平增加
他们还见证了活动能力的提高——接受治疗的老鼠可以走更远的距离，它们的腿也更强壮
“我们认为这种方法比需要化学预处理的方法更好，化学预处理会影响干细胞的生存能力，需要24小时或更长时间的培养，并且时间有限，”孔说
“我们的想法是在手术室收集脂肪组织，分离干细胞，混合纳米刺激物，然后再注射给病人——所有这些都在一个程序中完成
" 研究人员警告说，需要进一步的工作来优化干细胞收获和制备的条件，并研究长期的影响
“外周动脉疾病会导致衰弱性疼痛和长期残疾
不幸的是，对于这种情况没有一致有效的治疗方法
“这项研究很重要，因为它证明了改良干细胞在临床前模型中有效治疗PAD的能力，代表着向减轻人类疼痛迈出了一步
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