基于干细胞技术的“生物氧气罐”可促进脑组织修复

2023-03-01 12:49:33 来源：cnBeta

由于中风等原因造成的脑损伤，再生受损组织的竞赛正在进行。但是，干细胞生物技术成功的众多障碍之一，是让细胞保持足够长的生命力，以便它们开始工作。通常情况下，氧气供应不足和受伤的脑组织周围缺乏血管网络，使注射式生物水凝胶疗法的细胞死亡率很高，还有其他问题。

现在，科学家已经创造了一种混合水凝胶，不仅提供组织修复所需的细胞，而且还提供氧气供应，使它们有最好的机会在现场建立起来。

(资料图)

澳大利亚墨尔本大学格雷姆-克拉克生物医学工程研究所教授兼主任大卫-尼斯贝解释说："在中风等损伤之后，大脑中有一个死区，包括血液系统。因此，我们需要一个临时的血液供应来支持细胞，直到血液系统修复。"

由Nisbet和澳大利亚国立大学教授Colin Jackson共同领导的团队经过五年的开发，这种混合的水基凝胶含有一种基于肌红蛋白的合成蛋白质，能够提供伴随干细胞生存和发展成其特殊细胞所需的持续氧气释放。

肌红蛋白是肌肉组织中的一种天然蛋白质，可以储存和扩散细胞中的氧气。该团队研究了它在抹香鲸等深潜哺乳动物和马中的高流行率，这些动物的生理和行为需要持续的氧气释放。

研究人员观察到，新组织可以以类似于健康脑组织的方式受到刺激，为在水凝胶内包括氧气输送以实现干细胞移植的长期生存和整合的好处提供了第一个证据。

在墨尔本大学教授克莱尔-帕里什(Clare Parish)领导的小鼠临床试验中，该凝胶有助于促进更多细胞的存活，显示出四周后脑组织区域的改善，并拥有很大的潜力可在人类研究中复制。下面，这两个横截面说明，在接受了肌红蛋白混合凝胶的小鼠大脑中，在相同的时间段后，受损（较暗）的组织物质明显减少。

28天后小鼠大脑中不含肌红蛋白的水凝胶的效果

含有肌红蛋白的水凝胶28天后对小鼠大脑的影响

帕里什说："我们看到结合了肌红蛋白和干细胞的水凝胶修复了受伤的脑组织。水凝胶交付后28天的分析显示，与没有肌红蛋白的水凝胶相比，新干细胞的存活和生长明显增强，而这些干细胞是健康的大脑功能所需要的。"

虽然该研究强调了细胞移植技术的局限性，如大型移植物内的细胞存活率低，细胞退化和扩散离开病灶部位，但研究人员认为他们的突破为有效疗法的发展提供了很大的空间。

该研究发表在《自然通讯》杂志上。

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