Nat Biomed Eng:科学家有望利用糖分子在体内追踪人类间充质干细胞

来源：原创网站2022-02-12 23:05

约翰霍普金斯大学和其他机构的科学家通过研究老鼠，揭示了如何利用糖分子追踪干细胞。研究人员花了30年时间分析如何将化学标签放入细胞，以跟踪它们在活组织中的运动。结果发现，特定的自我更新干细胞或由糖分子制成的内置缺失剂在注射到小鼠大脑中时，可以在不添加化学标签的情况下发挥作用。这项研究可能是科学家已经将干细胞广泛用于多发性硬化和其他神经退行性疾病的实验治疗。

2022年2月13日/100医学网bion/-追踪移植的人骨髓间充质干细胞(hMSCs)在体内的生物分布依赖于报告基因或添加外源性显像剂；近日，发表在国际期刊《自然生物医学工程》上的一篇题为《甘露聚糖酶加权化学交换饱和tra对未标记间充质活细胞的体内追踪》的文章《Nsfer MRI》中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家通过研究小鼠揭示了如何利用糖分子追踪干细胞。研究人员花了30年时间分析如何将化学标签放入细胞，以跟踪它们在活组织中的运动。结果发现，特定的自我更新干细胞或由糖分子制成的内置缺失剂在注射到小鼠大脑中时，可以在不添加化学标签的情况下发挥作用。这项研究可能是科学家已经将干细胞广泛用于多发性硬化和其他神经退行性疾病的实验治疗。

与大多数其他细胞不同，甘露糖残基(绿色)大量存在于间充质干细胞膜上。

图片：Shreyas Kuddannaya

研究人员杰夫布尔特博士说，我们需要一个完整的专门研究化学和遗传细胞标记的科学领域，否则我们将无法找到特殊和昂贵的工程化治疗细胞移动的地方，也无法找到它可以到达体内的预定位置来修复或替换病变组织。如果在后续实验中得到证实，本研究可能简化和促进脑部疾病的恢复性研究。由于大脑的明暗本质和血脑屏障，被认为是最难追踪和治疗的器官。

在任何器官中标记用于人体临床试验的治疗细胞都是一个非常昂贵和困难的过程，这需要科学家进行广泛的安全性研究，以便科学家能够专注于寻找更好的方法来跟踪被多发性硬化和其他神经退行性疾病损伤的治疗细胞。在这项研究中，科学家们长期使用所谓的间充质干细胞，这是一种特殊的干细胞，存在于骨髓中，可以发育成各种类型的细胞，并降低炎症水平。

在这项研究中，研究人员Bulte和他的同事发现，这些间充质干细胞含有高水平的甘露糖，与葡萄糖相似，可以通过基于核磁共振成像的标准成像方法轻松成功地找到。研究人员表示，某些肿瘤细胞会损失大量糖分子，这可能很容易被核磁共振仪检测到。从那以后，研究人员有了用糖分子作为追踪器的想法。他们指出，干细胞含有大量甘露糖，大约是典型细胞的2-3倍。因为哺乳动物细胞通常缺乏高糖，注射天然含有大量糖的干细胞可能很容易在脑组织背景中找到。

图片：https://www.nature.com/articles/s41551-021-00822-w

在这份报告中，研究人员将四种人类细胞注射到小鼠大脑中，包括间充质干细胞。对于每种类型的细胞，研究人员总共可以注射30万个细胞。然后研究人员用核磁共振成像追踪两周内发现的注射细胞群。发现间充质干细胞的MRI信号比其他3种注射细胞类型高60%左右，回注2周后在MRI图像上很容易看到。有趣的是，只有活细胞才能产生MRI信号，这可以为确定移植细胞的存活率和利用这种技术进行追踪创造一定的机会。目前，研究人员正计划进行更多的研究，以确定细胞中的糖分子是否可以用于检测干细胞向其他细胞类型的分化。

Bulte研究员说，当我开始研究细胞标记领域30年后，我发现大脑中的间充质干细胞可能不需要通过化学标记来追踪，我们可能有更好更简单的方法来追踪大脑中的这些细胞。综上所述，本研究结果表明，人类间充质干细胞的无标记成像技术可能会促进细胞治疗的发展和测试。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

袁，杨，王，库丹那亚，等。国家生物医学工程(2022年)。doi:10.1038/s 14551-021-00822-w

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