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水凝膠干細胞療法可修復腦組織


(資料圖)

與注射不含肌紅蛋白的水凝膠相比,注射含肌紅蛋白的水凝膠的小鼠腦組織顯示出更為健康的狀態。圖片來源:墨爾本大學

澳大利亞國立大學和墨爾本大學的研究人員開發了一種新型“混合”水凝膠,使臨床醫生能夠安全地將干細胞輸送到小鼠腦損傷部位。研究成果發表在最新一期《自然·通訊》上,其將有利于大腦和中樞神經系統及多身體部位的干細胞治療。

在發生中風等損傷后,大腦中會有一個死區,需要臨時血液供應來支持細胞,直到血液系統修復。新型水凝膠可將物質輸送到體內,并促進新細胞有效生長,其不但可提供干細胞和氧氣,還能在注射過程中保持干細胞存活。此突破性研究解決了干細胞科研人員自20世紀80年代以來面臨的一個主要挑戰,即保持干細胞存活足夠長的時間,使它們在插入身體受損部位時,可以創建新組織所需的細胞。

在這一歷時5年的研究中,科學家發現一種基于肌紅蛋白的合成蛋白質——在抹香鯨和馬的心肌中高濃度存在的天然蛋白,其添加到水凝膠中能提供持續的氧氣釋放,確保干細胞在遞送過程中存活,進一步發育成腦組織修復所需的細胞。

鯨魚和其它深潛動物被認為在肌肉組織中進化出了高濃度肌紅蛋白,因此它們能在潛水時緩慢吸收盡可能多的氧氣;同樣,馬也被認為有同等進化,因此它們才可進行遠距離馳騁。

最新研究在受傷的小鼠腦組織中展開,團隊證實,結合了肌紅蛋白和干細胞的水凝膠,修復了受傷的腦組織。與不含肌紅蛋白的水凝膠相比,健康大腦功能所需的新干細胞,存活和生長都顯著增強。

該研究提高了未來在人體治療中生長新組織的可能性,這也是水凝膠中實現氧氣輸送和干細胞移植長期存活的第一個證據。

關鍵詞: 肌紅蛋白 臨床醫生 干細胞治療 中樞神經系統 合成蛋白質

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