心血管疾病是全世界死亡的主要原因，治療并不容易。這種疾病嚴重損害患者的血管，可能需要復雜的搭橋手術。
莫格里奇研究所的科學家們正在努力實現(xiàn)建立動脈庫的夢想——類似于今天常見的血液庫——它可以在手術過程中用現(xiàn)成的材料替換患病的動脈。
摩根里奇再生生物學家詹姆斯湯姆遜實驗室的最新工作使科學更接近這個目標。
在2019年5月9日在線發(fā)表在《干細胞報告》上的一篇論文中，湯姆森實驗室強調(diào)了一種更好的生長平滑肌細胞的方法，平滑肌細胞是動脈的兩個細胞構建模塊之一，來源于多能干細胞。這項工作還發(fā)現(xiàn)了一種潛在的藥物，可以降低患者手術后的風險。
湯姆森說：“我們決定把重點放在血管上，因為心血管疾病是世界上主要的死亡原因?！袄纾诿绹?，心臟病和中風分別是第一和第三殺手。這項工作除了為移植制造血管外，還有其他意義；這是更先進的組織工程的墊腳石?！?
要在實驗室制造動脈，有兩種必要的細胞類型：內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞。2017年，實驗室演示了內(nèi)皮細胞的生成和表征方法，而新的研究則集中在平滑肌細胞上。
主要作者張玨和副科學家莫格里奇說，廣泛使用的干細胞平滑肌細胞生長因子也可能導致內(nèi)膜增生，這是旁路移植術失敗的最常見原因之一。
在內(nèi)膜增生中，由于平滑肌細胞的增殖和遷移，動脈壁的一部分變厚，并導致血管變窄。
“我們希望有一個可以降低內(nèi)膜增生風險的計劃，”張說?！斑@是平滑肌細胞分化的常見問題。如果你想做一條有用的動脈，就不會有這個風險。”
健康的平滑肌細胞需要收縮能力，這有助于它們將血液分布到全身并調(diào)節(jié)血壓。該團隊使用高通量篩選來鑒定一種叫做RepSox的小分子，這種小分子最有可能產(chǎn)生具有收縮特性的細胞。
RepSox是從篩選的4804個小分子中鑒定出來的。與廣泛使用的生長因子相反，RepSox抑制內(nèi)膜增生。它比這些增長因素更穩(wěn)定，也是一種更便宜的選擇。
RepSox有利于區(qū)分平滑肌細胞的特性，也是降低術后并發(fā)癥(如內(nèi)膜增生)風險的理想候選藥物。因此，這種基于干細胞的高通量篩選可以作為一種新的策略來識別限制血管狹窄的藥物。
“即使你做了搭橋手術，你的動脈也會出現(xiàn)一些問題，比如內(nèi)膜增生導致的再狹窄(動脈狹窄)，”張醫(yī)生說?！澳壳笆袌錾现挥袃煞NFDA批準的藥物[可以解決這些問題]，而且它們不是細胞類型特異性的，這意味著它們有副作用。我們發(fā)現(xiàn)RepSox抑制內(nèi)膜增生，副作用更少?！?
RepSox是細胞類型特異性的，因此它抑制平滑肌細胞并防止內(nèi)膜增生的發(fā)展，而不影響鄰近的細胞類型，如內(nèi)皮細胞。
雖然這一發(fā)現(xiàn)使科學家們更接近于改善心血管疾病的治療，但張說，還有另一個挑戰(zhàn)需要解決：細胞成熟。
“基本上，這種細胞類型比以前的努力要好，但還不成熟，”張說?！拔覀冃枰T導這些細胞變得更加成熟，與我們的自然動脈更加相似，功能更加強大?！?
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