利用体内启动策略训练干细胞增强心脏修复效果

人类干细胞被认为是一种很有前途的心脏再生治疗的细胞来源。但由于移植到衰竭心脏后表现不佳，临床应用受到阻碍。最近，香港城市大学(CityU)的一位干细胞生物学家与他的合作者开发了一种叫做体内启动的新策略，通过3d打印的类似绷带的补丁，“训练”干细胞在植入受损心脏后保持强壮。本研究的积极结果表明，体内启动策略是增强心脏修复的有效手段。

城大生物医学科学系助理教授Ban Kiwon博士与韩国心脏病专家及3d打印专家合作，取得这项突破。这项研究发表在最新一期的《科学》杂志上科学的进步，题为“In vivo priming of human mesenchymal”干细胞和肝细胞生长因子- 宁静的间充质干细胞促进心脏修复的治疗潜力。“

心脏衰竭时的恶劣环境阻碍了干细胞的存活

注射再生是一种很有前途的治疗心肌梗死的策略人类干细胞直接进入衰竭的心脏。特别是,人类间充质干细胞(hMSCs)被认为是一种具有竞争力的制剂用于临床，因为其被证实的安全性和显著的旁分泌作用支持新血管形成和抑制细胞死亡。然而，Ban博士说:“临床试验结果令人失望，因为衰竭心脏的微环境对注入的hMSCs存活非常不利。”

因此，研究人员一直在探索提高hMSCs在衰竭心脏中的存活率的方法。“启动，或所谓的预处理，是一种增强细胞能力的常见策略。这些细胞通过特定的刺激受到教育，当它们被重新安置到恶劣的环境时，它们对恶劣条件的抵抗力要强得多，而且由于它们以前的经历，它们知道如何做出反应，”Ban博士解释说。

按照惯例，在细胞被移植到心脏之前，启动是在体外(活体组织外)进行的。“但这种启动效应通常只持续两三天。为了延长启动效应的持续时间，我提出了体内启动的想法，这意味着hMSCs直接启动在衰竭的心脏上，”Ban博士说。

新策略：HMSC的体内启动

为了证明这一概念，研究团队使用人骨髓衍生的MSCs载有3D印刷的贴片，并具有人肝细胞生长因子蛋白的基因工程MSC。肝细胞生长因子（HGF）参与多种生物活性，如细胞存活，血管形成和抗纤维化活动，并且在成人器官再生和伤口愈合中是重要的。

然后将贴片像绷带一样植入大鼠心肌梗死诱导的心脏梗死区顶部。Ban博士说:“经过基因工程的骨髓间充质干细胞可以持续分泌人类HGF蛋白来启动贴片内的骨髓间充质干细胞，使它们更强壮。”

他补充说，而不是直接将遗传工程细胞注入心脏中，而是将贴片中的细胞包封在心脏表面上的放置可以防止突变或其他不期望的结果。并且贴片由猪心脏衍生细胞外基质水凝胶的3-D印刷制造，模拟心脏组织特异性微环境。

结果发现，与附着在失败的心中的贴片中的贴片中的未提升的液体相比，孕丙种HMSCs具有更高的存活率。那些赋权的HMSCs释放了更大量的旁静脉因子，有利于修复受损的心肌组织和再生血管。

他说:“我们发现，植入贴片后，‘预备’细胞甚至可以存活8周心。此外，心脏功能的显着改善以及与未提升的血管再生细胞，“潘博士说。

“我们的团队是第一个在体内汲取兴趣的人。但更重要的是，通过表明HMSC的体内启动可以增强心脏修复的治疗潜力，我们希望我们的研究能够为相关干细胞治疗带来显着影响未来，“禁令博士结束。这支球队已经花了两年多的时间来实现这些显着的结果。该团队将探讨对更大的动物甚至临床试验进行实验的可能性，以及修改结构的结构补丁。

---

---