Cell子刊：干细胞移植重大突破

最近，加拿大多伦多大学的科学家和工程师们，在细胞移植方面取得了重大突破，他们使用一种凝胶状生物材料，使干细胞保持活力，并帮助它们更好地融入组织。这一研究结果发表在五月十四日出版的《Stem Cell Reports》。

　　

生物通报道：最近，加拿大多伦多大学的科学家和工程师们，在细胞移植方面取得了重大突破，他们使用一种凝胶状生物材料，使干细胞保持活力，并帮助它们更好地融入组织。在早期的两项实验室实验中，研究人员已证明，这种策略可部分逆转失明，并可帮助大脑从中风恢复。延伸阅读：计算机模型可改善干细胞移植预后？ 。

多伦多大学教授Molly Shoichet、Derek van der Kooy，连同Cindi Morshead教授一起带领的研究小组，将干细胞包裹在一种“水凝胶”中，当移植到眼睛和大脑后，可促进它们的治愈能力。这些发现，属于研究人员正在进行的“开发新疗法修复疾病或损伤所致神经损伤“的工作一部分。

多伦多大学Donnelly细胞和生物分子研究中心的研究人员，将这一研究结果发表在五月十四日出版的Cell子刊《Stem Cell Reports》。

干细胞具有重要的治疗潜力，因为它们能够变成身体内任何类型的细胞，包括其能够产生替代组织和器官。虽然科学家们善于在培养皿中培养干细胞，但是，一旦这些细胞被移植到身体中的所需部位时，它们很难兴旺。新的环境是复杂的，而且知之甚少，植入的干细胞常常会死亡或不能完全融入到周围的组织中。

生物工程师Shoichet，最近获得了著名的L'Oreal-UNESCO妇女科学奖，几年前，她的研究团队制备了水凝胶，作为一种泡沫包装膜，使细胞在运输和传递到移植部位的过程中结合在一起。

多伦多大学生物材料&生物医学工程学院化学工程和应用化学系的Shoichet教授指出：“这项研究更进一步表明，水凝胶的作用，不仅仅是使干细胞结合在一起；它们可直接促进干细胞的存活和整合。这使干细胞为基础的治疗方法更接近于现实。”

部分恢复视力
除了检测干细胞如何受益于水凝胶之外，研究人员还发现，这些新细胞可以帮助恢复因损伤或疾病而失去的功能。

在这项研究中，研究小组将水凝胶封装的感光细胞（从干细胞培养的），注入到失明小鼠的眼睛。感光细胞是负责眼睛视力的光敏细胞。随着细胞活性增加和整合入干细胞，它们能够部分地恢复视力。

干细胞生物学和视网膜退行性疾病再生医学专家Brian Ballios博士，带领了部分工作，他指出：“细胞移植后，我们的测量结果表明，以前没有视功能的小鼠，其瞳孔反应恢复了大约15%。它们的眼睛开始探测到光并做出适当的反应。”

Ballios是背景是一名工程师，但是对用生物材料为基础的方法来治疗眼睛产生了兴趣。在Shoichet和van der Kooy的指导下，他最近完成了医学博士学位，将作为一名眼科医生继续他的医学训练，希望未来能将他的一些研究见解应用在临床中。

中风后大脑修复
在另一部分的研究中，Michael Cooke博士——在Shoichet和Morshead实验室的博士后，将干细胞注射到刚刚经受中风的小鼠大脑。

Cooke说：“移植后的几周内，我们开始看到，小鼠的运动协调性发生了改善。”现在，他的研究团队想在更大型的动物中进行类似的实验，如大鼠——它有更大的大脑，适于行为测试，以进一步探讨干细胞移植如何可以帮助治愈中风损伤。

推进干细胞为基础的治疗
利用工程技术——例如新材料的设计和制造，使用水凝胶来开发新的干细胞疗法，一直Shoichet的想法。

由于水凝胶可以提高细胞在神经系统两个不同部分（眼睛和大脑）的活性，因此，它可能也适用于身体许多不同部位的移植。该水凝胶的另一个优点是，一旦它将细胞传递到所需的部位，它就会溶解，并在几周内被身体吸收。

这种材料只有两种成分——形成凝胶并使细胞结合起来的甲基纤维素，和使细胞存活的透明质酸。Shoichet说：“通过两材料的物理共混，我们实现了两全其美。”

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
A Hyaluronan-Based Injectable Hydrogel Improves the Survival and Integration of Stem Cell Progeny following Transplantation
Summary: The utility of stem cells and their progeny in adult transplantation models has been limited by poor survival and integration. We designed an injectable and bioresorbable hydrogel blend of hyaluronan and methylcellulose (HAMC) and tested it with two cell types in two animal models, thereby gaining an understanding of its general applicability for enhanced cell distribution, survival, integration, and functional repair relative to conventional cell delivery in saline. HAMC improves cell survival and integration of retinal stem cell (RSC)-derived rods in the retina. The pro-survival mechanism of HAMC is ascribed to the interaction of the CD44 receptor with HA. Transient disruption of the retinal outer limiting membrane, combined with HAMC delivery, results in significantly improved rod survival and visual function. HAMC also improves the distribution, viability, and functional repair of neural stem and progenitor cells (NSCs). The HAMC delivery system improves cell transplantation efficacy in two CNS models, suggesting broad applicability.