科学子期刊:人类诱导多能干细胞可以改善眼睛视力和血管健康

来源：原网站2022-03-14 22:06

在一项新的多地点早期研究中，来自印第安纳大学医学院和阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员研究了新的再生医学方法，以更好地管理二型糖尿病的血管健康并发症，这可能有一天支持早期视网膜血管功能障碍的糖尿病患者的眼部血管修复。他们的研究策略包括识别和使用新方法将人类诱导多能干细胞(hiPSC)分化为具有血管修复特性的特定中胚层细胞亚群。

2022年3月14日/Bion/-在一项新的多点早期研究中，来自印第安纳大学医学院、阿拉巴马大学伯明翰分校和其他研究机构的研究人员研究了更好地管理2型血管健康并发症的新方法，这可能有一天支持早期视网膜血管功能障碍患者的眼部血管修复。他们使用的研究策略包括识别和使用新方法将人类诱导多能性(hC)分化为具有血管修复特性的特定中胚层细胞亚群。相关研究成果于2022年3月4日发表在《科学进展》杂志上，标题为“来源于人类多元干细胞的特异性中胚层亚群改善二型糖尿病小鼠的微血管病变”。

论文的共同主要作者、印第安纳大学医学院外科系博士后Chang-Hyun Gil博士说，“血管疾病困扰着世界上数亿人。在这项研究中，我们主要关注2型视网膜血管。我们的结果证明，安全、高效和稳定地获得来源于hC的特定中胚层细胞亚群可用作挽救缺血组织和修复血管疾病患者血管的新疗法。这些成果为前期奠定了基础。”

在这项新研究中，作者通过基因工程将患者和非糖尿病患者的外周血细胞重编程为hiPSC，然后将hiPSC分化为特定的血管修复细胞。在注射到二型糖尿病(T2D)视网膜功能障碍的动物模型中后，他们发现在血管灌注恢复后，视力和视网膜电图都有显著改善。他们推测hC衍生的血管修复细胞可能是内皮前体细胞的来源，内皮前体细胞在这些糖尿病动物受试者中显示出血管修复特征。

NRP-1 CD31内皮细胞在功能上类似于ECFC。图片来自科学进展，2022，doi:10.1126/sciadv.abm5559。

吉尔说，“与使用胚胎(ESC)不同，转基因hiPSC不存在ESC必须限制其潜在用途的伦理挑战，hC越来越被认为是研究设计和应用细胞疗法治疗人类疾病的可行选择。”

根据疾病控制和预防中心(CDC)的数据，美国有超过3700万人患有糖尿病，超过美国人口的11%。更重要的是，糖尿病相关并发症在18-44岁的年轻人和45-64岁的成年人中有所增加。这些并发症会导致明显的代谢紊乱，从而破坏为心血管、视觉、周围神经和肾脏系统提供营养的大小毛细血管，并对这些系统造成损害。2019年，超过11%的18岁及以上成年人报告了严重的视力问题或失明，超过187万成年人患有重大心血管疾病。

论文的共同作者、印第安纳大学医学院血管生物学教授迈克尔墨菲(Michael P. Murphy)博士表示，“吉尔博士领导的这项研究代表了应用诱导多能药物治疗糖尿病并发症的重要一步。”

这些作者将hC转化为中胚层细胞的特定亚群，中胚层细胞富集产生具有类似于内皮集落形成细胞(ECFC)的血管修复特征的内皮细胞。内皮存在于血管、淋巴管和心脏内壁，是调节血管功能和炎症反应的主要成分。内皮控制血液流动，调节蛋白质从血液向组织的转移。

吉尔说，表达KDR、NCAM1和APLNR的中胚层细胞(KNA中胚层细胞)的特定亚群在体内表现出分化为ECFC和形成功能性血管的能力增强，这种中胚层细胞群体可以纠正受损视网膜血管的退化。视网膜电图显示神经视网膜功能增强，视动性眼震研究显示视力提高。

论文合著者、印第安纳大学医学院的Mervin C. Yoder博士表示，“该研究的下一步转化工作是将已报道的hC分化为KNA中胚层细胞的研究方案转化为大规模。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考资料：

张贤吉尔等人。科学进展，2022，doi:10.1126/sciadv.abm5559

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