研究人员发现 内皮细胞可以修复和再生器官
威尔康奈尔医学院和Ansary干细胞研究所的首席研究员Shahin Rafii教授及其同事表明,内皮细胞是强大的生物机器,通过释放有益的器官特异性分子来驱动器官组织的再生。
他们通过解码内皮细胞中的全部活性基因发现了这一点,揭示了数百种从未与这些细胞相关的已知基因。
他们还发现器官决定了自己血管的结构和功能,包括它们分泌的修复分子。
总而言之,研究表明,内皮细胞和它们被移植的器官一起工作以修复损伤并恢复功能。当器官受伤时,其血管可能无法自行修复损害,因为它们本身可能受到伤害或发炎。”
拉菲伊教授说:“我们的工作表明,注入工程内皮细胞可以移植到受伤的组织中,并具有修复器官的能力。”
“这些研究,以及《发育细胞》论文中报道的器官特异性血管细胞的第一个分子图谱,将为转化性血管医学开辟一个全新的篇章,并将在治疗方面有重要的应用。”
“科学家曾认为每个器官中的血管都是相同的,它们的存在是为了输送氧气和营养。但是它们是非常不同的,每个器官都具有独特形状和功能的血管,并承担着满足该器官新陈代谢需求的艰巨任务。”
在“ 发育细胞”研究中,科学家检查了人体稳态中的九种不同组织,以及从创伤中恢复的肝脏和骨髓。他们开发了帮助他们在非常快的时间内获得纯内皮细胞群体的技术。从这些细胞中,他们能够拍摄在各种称为血管床的内皮细胞群体中表达的所有基因的快照。
他们发现内皮细胞具有组织特异性基因,该基因编码独特的生长因子,粘附分子和调节代谢的因子。
“我们知道,这些基因产物是特定组织的健康是至关重要的,但我们的研究之前,它不理解的是,这些因素在内皮细胞起源,”威尔康乃尔医学院的丹尼尔·诺兰博士的第一作者说发展细胞研究和该研究的合著者发表在《干细胞》上。
该发现提出了关于内皮细胞如何具有适应每个器官的生物学需求的能力的问题。是否有可能设计出不成熟的内皮细胞,从而使科学家能够确定微环境线索教育它们成为更专业的内皮细胞的方法?
为了解决这个问题,研究小组推测,源自胚胎干细胞的内皮细胞可以表现为有弹性的内皮细胞,并且可以被教导如何像器官特异性血管那样起作用。确实,在干细胞研究中,科学家从小鼠胚胎干细胞中产生了内皮细胞,这些细胞具有功能性,可移植性并且对微环境信号有反应。
这些胚胎来源的内皮细胞用途广泛,因此可以移植到不同的组织中,并受组织的教育,并获得天然内皮细胞的特征。研究人员可以在实验室中大量繁殖这些细胞。
“我们现在知道如何保持这些细胞健康,稳定和可行的移植,” 干细胞研究的资深作者威尔·康奈尔医学院的西纳·拉巴尼博士说。
“在进行人类内皮细胞移植研究之前,还需要进行更多的临床前研究,但是内皮细胞移植的治疗潜力是无限的。它们还可以用作特洛伊木马来阻止肿瘤的生长,也可以将其改成携带有毒化学物质。它们可能会变成生物巡航导弹,用于在患病器官内部做很多事情。我们的工作才刚刚开始。
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