研究人員利用計算機設計的蛋白質，現(xiàn)已證明他們能夠在實驗室中引導人類干細胞形成新血管。再生醫(yī)學的這一里程碑為修復受損的心臟、腎臟和其他器官帶來了新的希望。
華盛頓大學醫(yī)學院的科學家領導了該項目。他們的研究成果于 6 月 10 日發(fā)表在《細胞》雜志上。
“無論是心臟病發(fā)作、糖尿病還是自然衰老過程，我們體內的組織都會積累損傷。修復部分損傷的一種方法可能是在需要恢復健康血液供應的區(qū)域促進新血管的形成，”這項研究的資深作者 Hannele Ruohola-Baker 說。她是華盛頓大學醫(yī)學院的生物化學教授，也是華盛頓大學醫(yī)學院干細胞和再生醫(yī)學研究所的副主任。
生長因子在組織發(fā)育、傷口愈合和癌癥中發(fā)揮著關鍵作用。通過與細胞外部的受體結合，這些分子會推動細胞內部的變化。幾十年來，研究人員一直試圖將天然生長因子重新用作再生藥物，但收效甚微，但由于不精確，許多實驗性治療都失敗了。
“我們著手創(chuàng)建定制蛋白質，以極其精確的方式與細胞生長因子受體結合。當我們在實驗室中制造這些分子并用它們治療人類干細胞時，我們看到不同類型的血管根據我們使用的蛋白質而發(fā)育。這是一個全新的控制水平，”這項研究的主要作者、華盛頓大學醫(yī)學科學家培訓計劃的新畢業(yè)生娜塔莎·埃德曼解釋說。
研究人員利用計算機設計了環(huán)狀蛋白質，每個蛋白質最多可靶向 8 個成纖維細胞生長因子受體。他們發(fā)現(xiàn)，通過改變環(huán)的大小和其他蛋白質特性，他們可以控制干細胞在實驗室條件下的成熟方式。
由此產生的血管網絡功能齊全且成熟。它們形成管狀，劃傷后可愈合，并按預期從周圍環(huán)境中吸收營養(yǎng)。當移植到小鼠體內時，這些微小的人類血管網在三周內就與動物的循環(huán)系統(tǒng)建立了連接。
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