研究人員發(fā)現(xiàn) 內(nèi)皮細(xì)胞可以修復(fù)和再生器官

威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院和Ansary干細(xì)胞研究所的首席研究員Shahin Rafii教授及其同事表明，內(nèi)皮細(xì)胞是強大的生物機器，通過釋放有益的器官特異性分子來驅(qū)動器官組織的再生。

他們通過解碼內(nèi)皮細(xì)胞中的全部活性基因發(fā)現(xiàn)了這一點，揭示了數(shù)百種從未與這些細(xì)胞相關(guān)的已知基因。

他們還發(fā)現(xiàn)器官決定了自己血管的結(jié)構(gòu)和功能，包括它們分泌的修復(fù)分子。

總而言之，研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞和它們被移植的器官一起工作以修復(fù)損傷并恢復(fù)功能。當(dāng)器官受傷時，其血管可能無法自行修復(fù)損害，因為它們本身可能受到傷害或發(fā)炎。”

拉菲伊教授說：“我們的工作表明，注入工程內(nèi)皮細(xì)胞可以移植到受傷的組織中，并具有修復(fù)器官的能力。”

“這些研究，以及《發(fā)育細(xì)胞》論文中報道的器官特異性血管細(xì)胞的第一個分子圖譜，將為轉(zhuǎn)化性血管醫(yī)學(xué)開辟一個全新的篇章，并將在治療方面有重要的應(yīng)用。”

“科學(xué)家曾認(rèn)為每個器官中的血管都是相同的，它們的存在是為了輸送氧氣和營養(yǎng)。但是它們是非常不同的，每個器官都具有獨特形狀和功能的血管，并承擔(dān)著滿足該器官新陳代謝需求的艱巨任務(wù)。”

在“ 發(fā)育細(xì)胞”研究中，科學(xué)家檢查了人體穩(wěn)態(tài)中的九種不同組織，以及從創(chuàng)傷中恢復(fù)的肝臟和骨髓。他們開發(fā)了幫助他們在非?？斓臅r間內(nèi)獲得純內(nèi)皮細(xì)胞群體的技術(shù)。從這些細(xì)胞中，他們能夠拍攝在各種稱為血管床的內(nèi)皮細(xì)胞群體中表達(dá)的所有基因的快照。

他們發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞具有組織特異性基因，該基因編碼獨特的生長因子，粘附分子和調(diào)節(jié)代謝的因子。

“我們知道，這些基因產(chǎn)物是特定組織的健康是至關(guān)重要的，但我們的研究之前，它不理解的是，這些因素在內(nèi)皮細(xì)胞起源，”威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院的丹尼爾·諾蘭博士的第一作者說發(fā)展細(xì)胞研究和該研究的合著者發(fā)表在《干細(xì)胞》上。

該發(fā)現(xiàn)提出了關(guān)于內(nèi)皮細(xì)胞如何具有適應(yīng)每個器官的生物學(xué)需求的能力的問題。是否有可能設(shè)計出不成熟的內(nèi)皮細(xì)胞，從而使科學(xué)家能夠確定微環(huán)境線索教育它們成為更專業(yè)的內(nèi)皮細(xì)胞的方法?

為了解決這個問題，研究小組推測，源自胚胎干細(xì)胞的內(nèi)皮細(xì)胞可以表現(xiàn)為有彈性的內(nèi)皮細(xì)胞，并且可以被教導(dǎo)如何像器官特異性血管那樣起作用。確實，在干細(xì)胞研究中，科學(xué)家從小鼠胚胎干細(xì)胞中產(chǎn)生了內(nèi)皮細(xì)胞，這些細(xì)胞具有功能性，可移植性并且對微環(huán)境信號有反應(yīng)。

這些胚胎來源的內(nèi)皮細(xì)胞用途廣泛，因此可以移植到不同的組織中，并受組織的教育，并獲得天然內(nèi)皮細(xì)胞的特征。研究人員可以在實驗室中大量繁殖這些細(xì)胞。

“我們現(xiàn)在知道如何保持這些細(xì)胞健康，穩(wěn)定和可行的移植，” 干細(xì)胞研究的資深作者威爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院的西納·拉巴尼博士說。

“在進(jìn)行人類內(nèi)皮細(xì)胞移植研究之前，還需要進(jìn)行更多的臨床前研究，但是內(nèi)皮細(xì)胞移植的治療潛力是無限的。它們還可以用作特洛伊木馬來阻止腫瘤的生長，也可以將其改成攜帶有毒化學(xué)物質(zhì)。它們可能會變成生物巡航導(dǎo)彈，用于在患病器官內(nèi)部做很多事情。我們的工作才剛剛開始。

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