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Science子刊:干细胞衍生细胞或有望治疗先天性再生障碍性贫血

来源:生物谷 编辑:中检健康 时间:2019-04-02


图片来源:medicalxpress.com


近日,一项刊登在国际杂志Science Translational Medicine上的研究报告中,来自波士顿儿童医院干细胞研究项目的研究人员首次利用患者自身的细胞开发出了类似于骨髓细胞的细胞类型,随后研究人员利用这些新型细胞进行研究鉴别出了治疗罕见血液疾病的潜在疗法。

文章中,研究人员对来自两名先天性再生障碍性贫血(DBA)患者机体的血液祖细胞进行研究,DBA事一种罕见的严重血液障碍,主要表现为患者机体骨髓无法制造足量的能够携带氧气的红细胞。首先研究人员将患者机体的部分皮肤细胞转化成为诱导多能干细胞(iPSCs),随后利用iPSCs来制造血液足细胞,并且在这种祖细胞中装载高通量的药物筛选系统,通过对含有1440种化合物文库进行筛选,研究人员在培养皿中发现了多种具有潜力的化合物,其中一种名为SMER28的化合物就能够帮助活的小鼠和斑马鱼开始大量制造红细胞。

研究者Sergei Doulatov博士表示,当iPS细胞开始制造血液时就很难对其进行操作了,本文研究中我们首次发现利用iPS细胞就能够帮助鉴别出治疗罕见血液障碍的药物。目前研究人员利用类固醇(Steroids)类药物来治疗DBA,但这些药物仅能够帮助大约一半的患者,其中有些患者最终会停止产生反应,当类固醇药物失效时,患者就必须终生进行输血,因此很多患者的生活质量并不理想,研究人员认为,这种名为SMER28的化合物或者类似的化合物或许就能够为患者的治疗提供另外一种可行的选择。

就DBA自身而言,在培养皿中对来自患者的血液祖细胞进行研究似乎并不能够产生红细胞前体细胞(红系细胞),而且当细胞被移植到小鼠机体中也是相同的结果,但进行化学筛选似乎就能够提供线索,在装载有化学物质的小孔中红系细胞就会开始出现。由于具有较强的效应,SMER28往往会被推向附加试验,当用于治疗患DBA的斑马鱼和小鼠时,动物机体中就会制造产生红系祖细胞,随后就能够制造红细胞,从而就能逆转机体的贫血表现,研究者发现,化合物SMER28的剂量越高,就会有越多的红细胞产生,而且并不会出现副作用。

此前研究中,研究人员花费了很多年时间来尝试从患者机体中分离血液干细胞,有时候他们会成功,但这些血液干细胞非常罕见,而且其并不能产生足够的拷贝来用作研究,且科学家利用iPS细胞制造血液干细胞的尝试也失败了。因此研究人员就希望利用五种重编程因子的组合将iPS细胞转化成为血液祖细胞来解决上述问题,血液祖细胞能够和血液干细胞分享很多特性,而且还能够在培养皿中进行稳定增殖。

研究者Doulatov表示,药物筛选通常会在成千上万个孔中进行(重复一次),因此我们就需要更多的细胞来进行研究,尽管血液祖细胞并不是真正的干细胞,但其仍然具有多能性而且还能够制造红细胞。目前研究人员已经利用化合物SMER28对部分神经变性疾病进行了临床前的试验,SMER28能够激活机体的自噬途径,从而对损伤的细胞组分进行再循环;在DBA中,SMER28能够开启红系祖细胞的自噬途径,下一步研究人员计划通过更为深入的研究来探索化合物SMER28是如何干扰红细胞的产生的。(生物谷Bioon.com)

原始出处:
Sergei Doulatov, Linda T. Vo1, Elizabeth R. Macari, et al. Drug discovery for Diamond-Blackfan anemia using reprogrammed hematopoietic progenitors. Science Translational Medicine 08 Feb 2017

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