科技日報(bào)莫斯科12月9日電(記者董映璧)莫斯科大學(xué)醫(yī)學(xué)中心再生醫(yī)學(xué)研究所最近開發(fā)出一種獲得干細(xì)胞支架的新方法。這種支架是用從骨骼、軟骨和脂肪等結(jié)締組織獲得的間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞創(chuàng)建的,可以植入患者體內(nèi)以增強(qiáng)移植組織甚至器官,比使用傳統(tǒng)方法(從成纖維細(xì)胞中獲得)得到的干細(xì)胞更好。這一成果可能對創(chuàng)建新的基于干細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)技術(shù)有重要價值。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期的《細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)前沿》雜志上。
干細(xì)胞是再生與修復(fù)醫(yī)學(xué)的主要工具,但要利用它們生長組織甚至某些器官,需要一個特定的架構(gòu)。在活生物體中,是由細(xì)胞外基質(zhì)來發(fā)揮這種3D支架的作用,提供機(jī)械支撐。細(xì)胞外基質(zhì)也可以用作再生醫(yī)學(xué)的“智能”生物材料,但迄今為止,尚無理想的方法來獲得它們,并且其調(diào)控干細(xì)胞分化的分子機(jī)制尚不清楚。
研究人員利用間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞成功獲得了細(xì)胞外基質(zhì)。莫斯科大學(xué)醫(yī)學(xué)中心再生醫(yī)學(xué)研究所教授阿納斯塔西婭·葉菲緬科表示,體內(nèi)任何干細(xì)胞都位于專門的環(huán)境中,即所謂的干細(xì)胞生態(tài)位。而細(xì)胞外基質(zhì)是其最重要的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)成分,可以由間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞合成,建立一個架構(gòu)。從其中刪除所有細(xì)胞,然后檢查多能干細(xì)胞在其上的活性水平,實(shí)驗(yàn)證明,它們被激活了,也就是說開始為分裂做準(zhǔn)備,并開始更有效地響應(yīng)觸發(fā)其在不同方向上分化的信號。這說明,該方法比成纖維細(xì)胞積累的基質(zhì)要好得多。
為了闡明該過程的機(jī)制,科研人員研究了細(xì)胞信號級聯(lián)反應(yīng)的變化。他們發(fā)現(xiàn),在基質(zhì)上種植時,細(xì)胞從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皯?zhàn)斗準(zhǔn)備狀態(tài)”,也就是分化準(zhǔn)備狀態(tài)。同時,細(xì)胞外基質(zhì)的特殊受體——整合素在這些級聯(lián)的激活中起著核心作用,整合素在細(xì)胞之間傳遞各種信號。
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