全新人造血管网络开启医疗革命!Cell:运用计算机设计的蛋白,科学家成功在实验室环境下引导人类干细胞分化,催生出全新的血管网络 |
![]() |
全新人造血管网络开启医疗革命!Cell:运用计算机设计的蛋白,科学家成功在实验室环境下引导人类干细胞分化,催生出全新的血管网络
来源:100医药网 2024-07-18 14:34
借助计算机辅助设计,研究团队成功构建了一系列环形蛋白,每一种都能特异性地与多达八种成纤维细胞生长因子受体结合。在再生医学领域,一项激动人心的进展正悄然改写未来的医疗版图。华盛顿大学医学院的研究团队,联合多家研究机构,运用计算机设计的蛋白,成功在实验室环境下引导人类干细胞分化,催生出全新的血管网络。这一突破性的成果,不仅为修复受损心脏、肾脏等器官提供了前所未有的希望,更为再生医学的前行之路铺设了坚实的基石。
相关研究结果发表在2024年7月11日的Cell期刊上,论文标题为 Modulation of FGF pathway signaling and vascular differentiation using designed oligomeric assemblies 。
论文共同通讯作者、华盛顿大学医学院生物化学教授Hannele Ruohola-Baker说, 无论是心脏病发作、还是自然衰老过程,我们的身体组织都会累积损伤。而修复这些损伤的关键,或许就在于精准调控新血管的形成,从而恢复受损区域的健康血液循环。
生长因子在组织发育、伤口愈合和癌症发展中发挥着关键作用。这些分子通过与细胞外面的受体结合,触发细胞内部的一系列变化。几十年来,科学家们一直试图将天然的生长因子改造为再生药物,虽然取得了一些成功,但是许多实验性疗法都因不精确而成效有限。
论文共同第一作者、华盛顿大学医学院科学家培训计划的应届毕业生Natasha Edman解释说, 我们着手创造定制蛋白,力求与细胞生长因子受体实现高度精确的结合。实验过程中,我们观察到,不同种类的血管发育情况会根据所使用蛋白的不同而有所变化,这标志着我们已经掌握了前所未有的控制力度。
图片来自Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.05.025
借助计算机辅助设计,研究团队成功构建了一系列环形蛋白,每一种都能特异性地与多达八种成纤维细胞生长因子受体结合。通过微调蛋白的环状结构及其属性,研究人员得以精准调控干细胞在实验室环境中的成熟进程。最终形成的血管网络不仅功能完备,而且展现出成熟的生理特征:它们能够形成管道结构,具备自我修复能力,还能从周围环境中摄取养分。更令人振奋的是,当这些精细的人造血管网被移植到小鼠体内后,仅三周时间,便成功与宿主的循环系统建立起联系,实现了无缝对接。
论文的另一位共同通讯作者,华盛顿大学医学院蛋白设计研究所主任David Baker博士表示: 这项研究证明,定制蛋白的设计与构建,能够实现生物功能层面的精妙调控。这不仅深化了我们对生物学的理解,更为疾病预防与治疗开辟了全新路径。
共同第一作者,华盛顿大学生物工程专业博士生Ashish Phal补充道: 虽然我们初步聚焦于血管构建,但这一技术同样适用于多种组织类型。它不仅开创了组织发育研究的新篇章,还预示着脊髓损伤等难治性疾病将迎来崭新的治疗前景。
此次研究的突破,不仅彰显了科技与生命科学的深度融合,更为全球医学界带来了治愈疾病、修复创伤的无限可能。(100yiyao.com)
参考资料:
Natasha I. Edman et al. . Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.05.025.


- 相关报道
-
- Nature Biotechnology:基因“静音”的艺术?不“剪”基因,我们如何实现精准长效的疾病调控 (2025-10-15)
- Cell重磅:人类胚胎干细胞来源的多巴胺能前体细胞,安全有效治疗帕金森病 (2025-10-15)
- Nature:酶功能研究的下一个“利器”!EZSpecificity模型如何重定义酶功能预测的精度边界? (2025-10-15)
- 猪鼻里藏着“抗病毒卫士”!南京农大发现枯草芽孢杆菌 NS12,广谱阻击呼吸道病毒还不易耐药 (2025-10-14)
- Research:肝纤维化有救了?中药成分发现“双面杀手” 精准清除致病细胞 (2025-10-14)
- Science:华人团队揭示溶酶体驱动的长寿的跨代遗传机制,一作将回国加入浙江大学 (2025-10-14)
- 癌症治疗迎新突破!MIT 团队改造出“隐身”CAR-NK 细胞,躲过免疫追杀还降副作用 (2025-10-14)
- Cell子刊:顾晓松/吴俊华/江春平团队开发溶瘤病毒水凝胶系统,防止肿瘤复发 (2025-10-14)
- 《自然·医学》:竟然可以不用减重!10年长期研究结果表明,控好血糖即可有效预防前驱糖尿病进展为2型糖尿病,效果与减重相当 (2025-10-13)
- Nature Biotechnology:抗体工程师的“强迫症”福音——让细胞自己做纯化,这波操作太巧妙了! (2025-10-13)
- 视频新闻
-
- 图片新闻
-
医药网免责声明:
- 本公司对医药网上刊登之所有信息不声明或保证其内容之正确性或可靠性;您于此接受并承认信赖任何信息所生之风险应自行承担。本公司,有权但无此义务,改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
- 凡本网注明"来源:XXX(非医药网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。本网转载其他媒体之稿件,意在为公众提供免费服务。如稿件版权单位或个人不想在本网发布,可与本网联系,本网视情况可立即将其撤除。联系QQ:896150040