工程活细胞的血管为后代提供了新的见解

工程活细胞的血管为后代提供了新的见解
可以在液体流动时测试具有平滑肌和从患者皮肤样本中生长的平滑肌和内皮的工程血管。这使研究人员可以看到患病血管在栩栩如生的情况下如何对药物和其他因素的反应。学分:杜克大学纳迪亚·阿布塔莱布(Nadia Abutaleb)

杜克大学的生物医学工程师迄今为止开发了最先进的血管疾病模型,并用它来发现内皮在Hutchinson-Gilford Groperia综合征中的独特作用。简称为后代,毁灭性且极为罕见的遗传疾病会导致类似于儿童加速衰老的症状。

该模型是第一个同时生长平滑肌和内衬的模型,或者,层船只源自患者自己的皮肤。结合一个高级实验设置,可以推动通过工程血管模拟血液的培养基,该模型表明,内皮对流动的反应不同,并且比健康时要做的。

研究表明,仅患病的内皮就足以产生后代症状,并且还展示了一种在动态3-D模型中研究血管的新方法,以更好地理解和测试严重疾病的治疗方法。

结果于2月6日在线出现在期刊干细胞报告

一项生物医学工程博士Nadia Abutaleb说:“内皮表达了引起后代症状的有毒蛋白质,但其水平比平滑肌制成的血管外层要低得多。”杜克大学的学生和该论文的第一作者。“因此,整个领域都集中在平滑肌上,而少数看过内皮的人主要是在静态的二维文化中看过它的。但是我们发现有必要在三个中动态工作维度可以看到该疾病的全部作用。”

后代是由基因组中随机单点突变引起的一种非遗传性遗传疾病。它是如此的罕见和致命,以至于目前只有大约250人在全球生活。

后代是由称为孕激素的蛋白质缺陷引起的,该缺陷导致其积聚在细胞核之外,而不是成为核结构支持系统的一部分。这会导致核表现出异常的形状并抑制其分裂的能力。由此产生的症状看起来很像加速衰老,受影响的患者通常死于15岁之前血管弱的血管带来的心脏病。

工程活细胞的血管为后代提供了新的见解
后代是一种儿童疾病,具有类似于加速衰老的症状。许多受影响的患者死于14岁之前的血管弱血管引起的心脏病。一个随机点突变导致当今世界已知的几百例患者。学分:纪律研究基金会

杜克(R. Eugene)和苏西·E·古德森(Susie E.“由于这种疾病是如此罕见,因此很难让足够的患者进行临床试验。我们希望我们的平台将提供一种测试所考虑的众多化合物的替代方法。”

血管很难模拟,因为它们的壁具有多层细胞,包括内皮和培养基。内皮是与循环血液相互作用的所有血管的最内膜。培养基主要由平滑肌细胞制成,有助于控制血液的流动和压力。

2017年,Truskey实验室设计了第一个3D平台,用于测试从患者接受的皮肤细胞中生长的血管。血管在患有该疾病的人中表现出许多症状,并对药物的反应类似。

“而在我们先前的研究中是使用来自后代患者的细胞创建的,内皮细胞不是。” Abutaleb说。“我们怀疑内皮细胞可能是原始研究中某些缠绵症状的原因,因此我们开始努力生长血液。具有平滑肌和内皮细胞的血管衍生自同一患者。”

通过成功成长研究人员源自后代患者,能够创建更完整的疾病模型。他们还通过将受损的内皮与健康混合在一起,测试了内皮对疾病症状的独特贡献

他们发现,仅患病的内皮就足以产生许多后代的症状,但是这些结果只有在当时才会出现在动态条件下进行了测试。

Abutaleb说:“主要发现之一是,后代内皮对流动和剪切应力的反应与健康的内皮不同。”

与过去的论文相比,新模型的健康血管对药物的反应更为强烈,并且患病的血管表现出更大的功能下降。借助此高级模型,该团队现在开始研究新的和当前的早期药物如何影响患者的患者


进一步探索

人造血管模仿稀有加速衰老疾病

更多信息:“ IPSC衍生的内皮细胞会影响Hutchinson-Gilford Progeria综合征的组织工程血管模型的血管功能,” Leigh Atchison,Nadia O. Abutaleb,Elizabeth Snyder Mounts,Yantenew Gete,Yantenew Gete,Alim Ladha,Thomas bibar,Kan cao,George,George,George,George,A. Truskey。干细胞报告,卷。14,第2期(2020)。doi:10.1016/stecr.2020.01.005
期刊信息: 干细胞报告

由...提供杜克大学
引用:工程活细胞血管为纪律提供了新的见解(2020年2月6日),2022年5月31日从//www.puressens.com/news/2020-02-living-cell-cell-vessel-vessel-insights-progeria.html取出
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