地球上許多較低等生命表現(xiàn)出非凡的再生組織，四肢，甚至器官的能力(人類和其他哺乳動物中失去的技能)。現(xiàn)在，匹茲堡大學(xué)的研究者已經(jīng)使用斑馬魚細(xì)胞“支架”的組分來再生哺乳動物，特別是小鼠中的心臟組織和人類心臟細(xì)胞，并展示了有希望的結(jié)果。
研究結(jié)果提供了克服心臟病的方法，心臟病是男性和女性的主要死亡原因。
該研究由Swanson工程學(xué)院生物工程的和Pitt的生物材料基地的主要研究領(lǐng)導(dǎo)者Yadong Wang和William Kepler Whiteford教授領(lǐng)導(dǎo)，他們發(fā)現(xiàn)來自斑馬魚心臟的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的單一管理治好了心臟和再生成年小鼠心臟組織急性心肌梗死。
“好像沒有發(fā)生什么，心臟就跳動了，”王說：“我們的方法真的很簡單?！?/p>
研究還發(fā)現(xiàn)，斑馬魚ECM保護(hù)人的心肌特化細(xì)胞。
ECM是組織和器官的架構(gòu)基礎(chǔ);不僅為細(xì)胞提供可以在其上生長和遷移的“支架”，而且提供有助于器官發(fā)育，生長或再生所必需的信號傳導(dǎo)。
在哺乳動物中，除了出生后短暫的時期，心臟在生物體出生后就迅速失去再生能力。在低等動物如斑馬魚中心臟保留了這種能力：高達(dá)20%的斑馬魚，心臟損壞或除去后，幾天內(nèi)可完全恢復(fù)。
Wang和他的團隊首先將ECM與細(xì)胞分離，使受體心臟不會拒絕治療。他們通過凍結(jié)斑馬魚心臟組織，致使細(xì)胞膜爆裂，使研究人員可查看稱為脫細(xì)胞的過程。Wang指出，他和他的同事是第一個將非哺乳動物組織脫細(xì)胞用于再生醫(yī)學(xué)的人。然后他們將ECM注射到具有心臟損傷的小鼠中，并觀察其心臟自我修復(fù)能力。
“很難將外來細(xì)胞注入身體，因為身體會將他們識別為外人并拒絕他們;這不會發(fā)生在ECM上，”Wang解釋說，因為ECM由膠原蛋白，彈性蛋白，碳水化合物和信號分子組成，并且沒有來自供體的細(xì)胞表面標(biāo)記物，DNA或RNA，這使得受者不太可能拒絕。
Wang先生說，恢復(fù)能力幾乎立即開始，早在治療后五天效果就顯而易見;在一周內(nèi)，他的團隊看到經(jīng)治療動物的心臟跳動比未經(jīng)治療動物的心臟更強烈。
研究人員測試了正常斑馬魚和心臟受損斑馬魚中ECM的有效性。他們發(fā)現(xiàn)雖然兩種類型的ECM有效修復(fù)小鼠心臟的損傷，從愈合的斑馬魚心臟獲得的ECM甚至比正常斑馬魚心臟獲得的ECM更有力地恢復(fù)了小鼠的心臟功能。
Wang現(xiàn)在正在開發(fā)一種使用相同過程再生哺乳動物神經(jīng)的過程，并希望在未來的研究中將心臟治療擴展到更大的動物。
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