約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)家花了 30 年時(shí)間研究如何將化學(xué)標(biāo)記放入細(xì)胞中以跟蹤它們在活組織中的運(yùn)動，他發(fā)現(xiàn)某些自我更新的干細(xì)胞具有內(nèi)置的示蹤劑——由糖制成——可以完成這項(xiàng)工作注入小鼠大腦時(shí)不添加化學(xué)“標(biāo)簽”。研究人員說，這一發(fā)現(xiàn)是由廣泛設(shè)計(jì)用于多發(fā)性硬化癥和其他神經(jīng)退行性疾病的實(shí)驗(yàn)療法的干細(xì)胞制成的，令人驚喜。
“有一個(gè)完整的科學(xué)領(lǐng)域致力于化學(xué)和遺傳細(xì)胞標(biāo)記，否則，我們無法看到經(jīng)過特殊和昂貴工程改造的治療細(xì)胞在哪里行進(jìn)，以及它們是否到達(dá)體內(nèi)的預(yù)定位置以修復(fù)或替換病變組織，”約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院放射學(xué)和放射科學(xué)教授、約翰霍普金斯細(xì)胞工程研究所細(xì)胞成像主任 Jeff Bulte 博士說。
Bulte 說，如果隨后的實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)，這項(xiàng)新研究應(yīng)該會簡化和推進(jìn)對大腦疾病的恢復(fù)性研究，由于大腦及其血腦屏障的敏感性，大腦被認(rèn)為是最難追蹤治療的器官.
他說，根據(jù) Bulte 的經(jīng)驗(yàn)，在任何器官中標(biāo)記可用于人體臨床試驗(yàn)的治療細(xì)胞是一個(gè)昂貴且困難的過程，需要進(jìn)行廣泛的安全性研究，并讓科學(xué)家團(tuán)隊(duì)專注于尋找更好的方法來追蹤因多發(fā)性硬化癥和其他神經(jīng)退行性疾病。
對于此類研究，科學(xué)家們長期以來一直在使用所謂的間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞，這是一種在骨髓中發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞，可以發(fā)育成多種類型的細(xì)胞，還可以減少炎癥。
在 2 月 7 日發(fā)表在Nature Biomedical Engineering 雜志上的新原理驗(yàn)證研究中，Bulte 和他的研究小組發(fā)現(xiàn)，這些間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞含有高水平的甘露糖，這種糖與葡萄糖相似，可以通過基于磁共振成像 (MRI) 的標(biāo)準(zhǔn)成像方法。
Bulte 的團(tuán)隊(duì)在Nature Communications上發(fā)表了另一項(xiàng)研究表明某些腫瘤細(xì)胞會丟失大量糖分子很容易被 MRI 機(jī)器檢測到，從而產(chǎn)生了使用糖作為示蹤劑的想法。Bulte 實(shí)驗(yàn)室的研究員 Yu Yuan 博士發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞中含有豐富的甘露糖——大約是典型細(xì)胞中甘露糖含量的兩到三倍。
由于哺乳動物的細(xì)胞通常缺乏高糖含量，Bulte 和他的團(tuán)隊(duì)推斷，注射天然含有大量糖的干細(xì)胞可能很容易在腦組織的背景下被發(fā)現(xiàn)。
在他們的研究中，Bulte 的團(tuán)隊(duì)將四種人類細(xì)胞注入活小鼠的大腦，包括間充質(zhì)干細(xì)胞。對于每種細(xì)胞類型，研究人員注射了 300,000 個(gè)細(xì)胞。
然后，研究人員使用 MRI 跟蹤他們在兩周內(nèi)發(fā)現(xiàn)注射細(xì)胞簇的位置。
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