加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組發(fā)現(xiàn)了一種可以產(chǎn)生大量肌肉干細(xì)胞的化學(xué)混合物,這些細(xì)胞可以自我更新并產(chǎn)生所有類型的骨骼肌細(xì)胞。
這一進(jìn)展可能導(dǎo)致基于干細(xì)胞的療法的發(fā)展,該療法可用于因損傷、年齡或疾病導(dǎo)致的肌肉損失或損傷。該研究發(fā)表于《自然生物醫(yī)學(xué)工程》。
肌肉干細(xì)胞在生活中負(fù)責(zé)受傷肌肉的生長、修復(fù)和再生。在成年人中,肌肉干細(xì)胞處于靜止?fàn)顟B(tài),直到它們被要求通過自我復(fù)制和產(chǎn)生修復(fù)受損組織所需的所有細(xì)胞類型來對損傷做出反應(yīng)。
但是隨著年齡的增長,這種再生能力會下降。而創(chuàng)傷性遺傳病(如杜興肌營養(yǎng)不良癥)也可能損害疾病。
該研究的資深作者、《Eli and Edythe Broad》成員宋麗說:“基于肌肉干細(xì)胞的療法顯示出改善肌肉再生的廣闊前景,但目前產(chǎn)生患者特異性肌肉干細(xì)胞的方法可能需要幾個月的時間?!奔又荽髮W(xué)洛杉磯分校再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞研究中心。
李和他的同事們確定,一種化學(xué)混合物——由根提取物福司可林和小分子RepSox組成的混合物——可以在10天內(nèi)有效地產(chǎn)生大量肌肉干細(xì)胞。在小鼠研究中,研究人員證明了這種雞尾酒可以用于兩種潛在的治療方式。
第一種方法使用在皮膚中發(fā)現(xiàn)的稱為真皮成肌細(xì)胞的細(xì)胞,這些細(xì)胞具有成為肌肉細(xì)胞的能力。研究小組發(fā)現(xiàn),用化學(xué)混合物處理皮膚成肌細(xì)胞將鼓勵它們產(chǎn)生大量肌肉干細(xì)胞,然后將這些細(xì)胞移植到受傷的組織中。
李的團(tuán)隊在三組肌肉損傷的小鼠中測試了這種方法:成年小鼠(8周齡)、老年小鼠(18個月大)和成年小鼠。他們的基因突變與引起杜氏病的基因突變相似。
細(xì)胞移植后4周,肌肉干細(xì)胞整合到受損肌肉中,并顯著改善所有三組小鼠的肌肉功能。
對于第二種方法,李的團(tuán)隊使用納米粒子將化學(xué)混合物輸送到受損的肌肉組織。納米顆粒的大小約為沙子的百分之一,由與可溶性外科縫合針相同的材料制成,設(shè)計用于在分解過程中緩慢釋放化學(xué)物質(zhì)。
第二種方法也對所有三種類型的小鼠產(chǎn)生了強(qiáng)烈的修復(fù)反應(yīng)。當(dāng)注射到受傷的肌肉中時,納米顆粒遷移到整個受傷區(qū)域并釋放化學(xué)物質(zhì),從而激活靜止的肌肉干細(xì)胞開始分裂。
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