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利用細菌歸巢能力 使幹細胞把受損心肌當「家」

2019.07.11環球生技雜誌/實習記者 高鈺燕

(圖片來源:網路)

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日前(7/3),英國布里斯托爾大學的研究團隊,開發一種新的細胞修飾技術,可將幹細胞直接引導到心臟組織。這項技術有望克服當前心臟再生醫學面臨的難題,改善心血管疾病患者的心臟幹細胞治療效果。研究結果已發表在《Chemical Science》。

該研究團隊製造了一種蛋白質-聚合物介面活性劑混合物(protein–polymer surfactant hybrid)[CshA_scGFP][S],並以小鼠模型進行實驗,使用[CshA_scGFP][S]修飾人類間質幹細胞(hMSCs),經靜脈或心臟注射進小鼠體內,在注射後的2小時與24小時,相較於未經[CshA_scGFP]修飾,心臟內hMSCs的組織比血漿分佈係數(tissue : plasma distribution coefficient)提升了100%。

先前的臨床試驗結果顯示,注射幹細胞來修復心臟病發作後受損的心肌組織,被認為是一項極有發展力的治療心血管疾病患者的手段。然而由於心臟的高血流量,以及流經循環的幹細胞可能沉降於各種組織,故注射入體內的幹細胞是否能夠確實分布到心臟,以及進入心臟的幹細胞是否會被血流「沖到」其他組織,是當前幹細胞治療面臨的一大項挑戰。

這項細胞修飾技術的發想,源自於部分細菌會感染特定組織的歸巢能力(homing ability)。研究團隊將戈登鏈球菌(Streptococcus gordonii)的黏著蛋白CshA應用於設計,[CshA_scGFP][S]的一端能夠嵌入幹細胞中,而另一端具有CshA能結合心臟纖連蛋白(Fibronectin,Fn)的能力,且Fn在受損心肌的表達量顯著高於正常心肌,故經[CshA_scGFP][S]修飾的幹細胞,可以有效地讓幹細胞留在受損心肌處。

研究結果顯示,感染性細菌的歸巢能力可以成功轉移到人類幹細胞,而這項研究的通訊作者Adam W. Perriman也表示,「值得注意的是,小鼠模型中顯示,設計的黏著蛋白可以自發性地嵌入幹細胞,而且不會對幹細胞造成毒性,並且在移植後將修飾後的幹細胞導向心臟。據我所知,這是第一次有研究將細菌的靶向(targeting)特性轉移到哺乳動物細胞中。」

參考資料: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190703121425.htm

文章分類 科學要聞

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