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Nature Materials:水凝胶助力提升干细胞再生效果
http://www.100md.com 2016年6月22日 Nature Materials 2016.06.22
     最近,哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的David J. Mooney教授引领团队将干细胞植入多孔的可移植水凝胶,显著改善了干细胞的生存和分化情况,更好地实现了骨骼修复,相关研究成果发表于近期Nature Materials杂志上。

    干细胞可以修复多种组织甚至替代整个器官,在再生医学领域一直被寄予厚望。现在人们已经能够在体外生成组织特异性的干细胞。但不论这些干细胞在体外长得多么好,它们必须首先能够在移植后生存下来,并且在损伤位点正确发挥功能,才能够实现人们所期望的目标。就目前来看,移植细胞死亡仍旧是干细胞治疗的一大问题。

    Mooney教授及其同事等从天然干细胞巢获得灵感,成功提高了移植干细胞的治疗能力。近年来,人们在干细胞巢中鉴定了许多特异性的化学和物理学线索。骨骼、软骨或肌肉中的干细胞的细胞质基质需要有一定的弹性和硬度,才能使干细胞在上述组织中增殖和成熟。

    文章第一作者、Nathaniel Huebsch博士表示,“基于对机械敏感性干细胞的研究经验,我们认为可以用水凝胶为骨骼再生提供支持。”

    这一方法的关键在于结合了两种不同属性的水凝胶,“bulk gel”和“porogen”。研究人员将来自真实干细胞巢的多肽连接在稳定的“bulk gel”上,然后将其与“porogen”和组织特异性干细胞混合,构建了促进骨骼生成的人工干细胞巢。“bulk gel”负责提供适当的弹性和促进干细胞增殖和成熟的化学信号,“porogen”则会逐步降解从而给干细胞留下扩增空间。

    动物实验表明,与单独移植的干细胞相比,植入水凝胶的干细胞能够更好地进行骨骼再生,而且植入水凝胶的干细胞成熟后还能诱导“本土”干细胞修复骨骼,这进一步放大了干细胞的再生效果。

    《医学科学报》 (第39期 第5版 国际期刊), 百拇医药