物理科技生物学-PHYICA

科学宫本史昂家离开发“智能”干细胞又近了一步——它们是由人类脂肪制成的

生物 2022-07-07 00:03:10

新南威尔士大学雪莉·兰度 由人体脂肪制成的智能干细胞能够适应周围环境,修复受损组织

信用:Unsplash UNSW·悉尼领导的一项新研究显示,一种新型干细胞——即具有再生能力的细胞——可能即将问世

干细胞(被称为诱导多能干细胞)可以由容易获得的人类细胞(在这种情况下是脂肪)制成,并被重新编程为干细胞

这项动物研究创造了人类干细胞,并在小鼠身上测试了它们的有效性,其结果今天在《科学进展》上在线发表——虽然结果令人鼓舞,但在任何潜在的人类疗法转化之前,还需要更多的研究和测试

“我们开发的干细胞可以适应周围环境,修复一系列受损组织,”血液学家约翰·皮曼达说,他是UNSW医学与健康的教授,也是这项研究的资深作者之一

“据我所知,以前没有人制造出适应性的人类多能干细胞

这是未知领域

" 科学家们在实验室中通过将人类脂肪细胞暴露于一种化合物混合物中来制造iMS细胞,这种混合物会导致细胞失去其原始身份

这个过程也消除了“沉默标记”——负责限制细胞身份的标记

研究人员首先将人类的骨髓间充质干细胞注射到处于休眠状态的小鼠体内

但是,当小鼠受伤时,干细胞会适应周围环境,并转化为需要修复的组织,如肌肉、骨骼、软骨或血管

“干细胞的行为就像变色龙,”主要作者Dr

阿瓦尼·约拉教授,干细胞博士后研究员

皮曼德实验室

医生

约拉将这项工作作为她在UNSW医学与健康的博士论文的一部分

“他们遵循局部线索,融入需要愈合的组织

" 现有技术可以将细胞转化为干细胞,但它们有关键的局限性:组织特异性干细胞固有地限制了它们能够产生的组织范围,诱导多能干细胞不能直接注射,因为它们有发展成肿瘤的风险

诱导多能干细胞在使用前还需要额外的处理来产生特定的细胞类型或组织

需要更多的研究来测试诱导多能干细胞和由组织特异性干细胞产生的组织在人体内的功能

由成人组织制成的iMS细胞没有显示出任何不想要的组织生长迹象

它们也适应了小鼠体内一系列不同的组织类型

“这些干细胞不同于目前正在临床试验中评估的任何其他细胞,”博士说

Yeola

iMS细胞跟随局部信号融入需要愈合的组织——类似于变色龙融入其环境的方式

信用:Shutterstock “它们是由病人自己的细胞制成的,这降低了排异反应的风险

" 这项研究建立在该团队2016年使用小鼠细胞的研究基础上,是纯人类试验的下一步

但是,要评估这些细胞在人类身上是否安全和成功,仍有漫长的等待——还有更多的研究要做

如果国际监测系统细胞被证明对人类使用是安全的,有一天它们可以帮助修复从创伤到心脏损伤的任何东西

“这是干细胞治疗领域的又一步,”博士说

Yeola

一项简单但强大的技术 每个人类细胞——无论是心脏细胞还是脑细胞——都有相同的脱氧核糖核酸含量

细胞的外观和行为不同,因为它们使用不同的脱氧核糖核酸部分

细胞不使用的脱氧核糖核酸部分通常会被自然修饰关闭

“我们方法背后的想法是逆转这些修改,”教授表示

Pimanda

“如果细胞外有信号,我们希望细胞可以选择使用这部分DNA

" 研究人员使用两种化合物重新编程脂肪细胞:阿扎胞苷,一种用于血液癌症治疗的药物;以及刺激细胞生长和组织修复的天然生长因子

治疗后大约三周半,细胞释放脂肪,失去脂肪细胞的身份

“这是一项非常简单的技术,”博士说

UNSW医学与健康的高级研究员,该研究的资深作者之一

医生

钱德拉坎坦,他领导了2016年的老鼠研究

皮曼达提出了创建iMS细胞的想法

学分:新南威尔士大学 他说潜在的临床应用有两种主要可能性

“一个想法是将病人的脂肪细胞放入一台机器中,与这种化合物一起培养

当准备好时,这些重新编程的细胞可以被放入小瓶,然后注射到病人体内

Chandrakanthan

“另一个选择是将两种化合物结合成一个简单的微型泵,可以安装在体内,就像起搏器一样

" 这种微型泵理论上可以放在需要帮助的身体部位(例如心脏)附近,在那里它可以分配规定的剂量来产生新的干细胞

展望未来 虽然结果令人鼓舞,但研究人员注意到,人类疗法的潜在转化还有很长的路要走

“安全是我们首要关注的问题,”教授表示

Pimanda

“临床前研究和临床试验仍需进行,我们需要确保能够在安全的条件下产生这些细胞

他表示:“行业合作伙伴可以带来临床级iMS细胞生产以及临床试验设计和实施方面的专业知识。”

“这将有助于这项研究进入下一阶段

" 医生

钱德拉坎坦说,如果未来的研究成功,这种疗法在现实世界的实施可能需要长达15年的时间

“成功的医学研究实现其最终目标——即转化为常规的临床申请和治疗——通常需要几十年的时间,”博士说

Chandrakanthan

“可能会有障碍、挫折和失败的实验

这是研究的本质

“虽然这些发现非常令人兴奋,但我会抑制住自己的兴奋,直到我们把这些告诉病人

"

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