老年医学

人造血管:开辟老年化心脏病治疗新篇章!

作者:伊文 来源:来宝网 日期:2017-09-16
导读

         生物医学工程师已经培养了微型人体血管,其表现出与 Hutchinson-Gilford Progeria 综合征相关的许多症状和药物反应 - 这是一种非常罕见的遗传性疾病,其导致类似于儿童加速老化的症状。 该技术将帮助医生和研究人员更迅速地筛选潜在的疾病治疗的方法,目的是最终创建个性化筛选的新平台。该技术还提供了一种研究其他罕见疾病的新方法,可以为老年人治疗心脏病提供洞察力。 该研究于 8 月

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        生物医学工程师已经培养了微型人体血管,其表现出与 Hutchinson-Gilford Progeria 综合征相关的许多症状和药物反应 - 这是一种非常罕见的遗传性疾病,其导致类似于儿童加速老化的症状。

        该技术将帮助医生和研究人员更迅速地筛选潜在的疾病治疗的方法,目的是最终创建个性化筛选的新平台。该技术还提供了一种研究其他罕见疾病的新方法,可以为老年人治疗心脏病提供洞察力。

        该研究于 8 月 15 日在“科学报告”杂志上发表。

        杜克大学生物医学工程博士生和研究的第一作者 Leigh Atchison 说:“目前为这种疾病预定的一种药物将患者的生命延长了三个月,这被认为是一个重大的转变。 “他们正在寻找任何可以延长使用寿命甚至几个月的事情,这是毁灭性的改变。”

        Hutchinson-Gilford Progeria 综合征 - 或简称为简单的 progeria 是由基因组中的单点突变引起的非遗传性遗传疾病。它是如此罕见,如此致命,目前在全世界只有约 250 个已知病例。

        Progeria 由称为 progerin 的有缺陷的蛋白质触发,其积聚在细胞核外部,而不是成为其结构支持系统的一部分。这会导致细胞核发生异常形状,并抑制其分裂能力。所产生的症状看起来像加速老化,受影响的患者通常死于 14 岁以前由血管减弱引起的心脏病。

        Duke 的生物医学工程教授 R. Eugene 和 Susie E. Goodson 教授说:“Progeria 不被认为是遗传性的,因为没有人寿命足够长。 “目前有 75 名临床试验儿童,鉴于疾病罕见,这是很惊人的,但是考虑到 15 种化合物进行试验,数学最终不会奏效,您不能尝试所有这些药物或各种他们在人类中的组合,所以我们希望我们的平台将提供一种替代方法来测试它们。

        血管难以模拟,因为它们的壁具有多层细胞,包括内皮和介质。内皮是与循环血液相互作用的所有血管的最内层。培养基主要由平滑肌细胞制成,有助于控制血液中的血流和压力。

        研究人员认为,这些平滑肌细胞的恶化最终会导致心脏病和心力衰竭。

        Atchison 表示:“因为要学习这么困难的疾病,我们想看看能否使用人体细胞创建一个更准确地代表这种疾病的平台,然后再考虑将其用于药物测试。” “所以我们试图使用衍生自取自患者的细胞的诱导多能干细胞来培育微型人造血管。”

        计划工作在仅仅四周的增长中,工程化血管显示许多患有疾病症状的症状,简单的细胞培养物无法得以重现。血管也对药物做出类似的反应,揭示当前治疗方法如何运作的细微差别。

        虽然在给予雷帕霉素类似物一周后血管显示出改善的功能,但仍然存在称为依维莫司,治疗钙化和其它心血管疾病症状的药物。这意味着该药物正在帮助平滑肌细胞工作地更好,但不能补救和改善潜在的症状。

        “这就是为什么我们的系统可以这么有用,”阿奇森说。 “它可以以更快,更高的吞吐量方式告诉我们这种药物正在做什么,以及我们是否需要第二次治疗来解决疾病的其他方面。”

        如果一旦成功也可能有助于研究其他罕见疾病。

        Truskey 说:“我们很高兴的主要事情是,这是在实验室中创建罕见疾病血管模型的原则的证明,以更好地了解它,并希望开发一种新的治疗方法。

        这项研究还可以深入了解为什么一些老年人特别容易发生心脏病。许多心脏病患者已经表现出相同的 progerin 蛋白的积累,所以研究人员认为这两种情况之间可能存在联系。

        当然,对新的人造血管来说也是有局限性的。它们与任何外部机关无关,也不嵌入生命中复杂的生物学中。

        阿奇森说:“我们在本研究中只从原发病人创建平滑肌细胞,但内皮细胞也可能发挥重要作用。 “如果我们可以将来自患者自身细胞的内皮细胞纳入模型,那么我们可以为这些患者创建一个更个性化的测试平台。”

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