细胞移植技术愈合伤口

一种在移植细胞周围产生水凝胶的系统可以彻底改变伤口修复…
2019年4月27日

布里斯托尔大学的科学家们朝着开发一种使用移植细胞修复伤口和再生组织的更好方法迈出了第一步。

这项突破是在细胞表面涂上一种天然存在于人体内的叫做凝血酶的分子。这是在伤口部位产生的,它的作用通常是帮助血液凝结,这是通过将血液中的一种叫做纤维蛋白原的成分转化成一种粘性的网状物来捕获血细胞并将伤口粘在一起来实现的。

布里斯托尔大学的研究人员亚当·佩里曼(Adam Perriman)解释说:“移植细胞面临的环境相当恶劣,我们试图想出方法,使细胞更能抵抗这些恶劣的环境。”他领导了本周发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的这项研究。

当细胞被赋予额外的凝血酶并注射到伤口部位时,它们将附近的纤溶蛋白原转化为果冻状的水凝胶。“有点像你做果冻丸时放进冰箱里的东西!”

这就像一个支架,可以支撑细胞,使它们能够在三维空间中生长和相互作用。它还有助于将伤口组织焊接在一起,促进新血管的生长,所有这些都有助于伤口修复。

为了使凝血酶进入细胞表面,布里斯托尔团队首先将凝血酶与温和的洗涤剂溶液混合。这就产生了相当于“魔术贴”的化学物质,使凝血酶分子具有粘性,因此它们可以嵌入任何细胞的膜中,然后将其加入混合物中。

结果是细胞被凝血酶分子装饰,从细胞表面突出。关键的是,凝血酶保持其酶活性,使其能够将局部遇到的纤维蛋白原转化为纤维蛋白。

研究小组利用这项技术表明,他们可以将成体干细胞置于这种新的治疗方法下,然后将它们分化成专门的细胞类型,如骨细胞或软骨细胞,这证明了这项技术是有效的,而且不会损害细胞的生存能力。

最终的目标是能够提取患者自身的干细胞,并在培养皿中赋予它们产生纤维蛋白的能力。然后,经过处理的细胞可以被注射回伤口或受伤部位,在那里它们会铺设修复材料,在这个过程中,使它们自己更好地存活并促进愈合。该方法可用于从固定关节炎关节磨损的软骨到促进外科手术部位的伤口愈合等应用。

这是可能的在活的有机体内还有待证实。尽管如此,Perriman已经做了一些初步的实验,包括将使用新技术处理过的成纤维细胞(皮肤)移植到斑马鱼身上,并表明它们成功地整合并存活了下来。“现在还为时尚早,我们还有很长的路要走,但这是令人鼓舞的第一步。”

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