近日，一項刊登于國際期刊Nature Communications雜志上的研究報告中，來自北卡羅來納州立大學(xué)、北卡羅來納大學(xué)教堂山分校、和鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院的研究人員通過研究開發(fā)了一種新型人工合成干細(xì)胞（synthetic stem cells）用于治療心肌梗死。人工合成干細(xì)胞可明顯規(guī)避天然干細(xì)胞移植所誘發(fā)的可能有害風(fēng)險。 此外，人工合成干細(xì)胞可耐受快速凍融，這一特性和理念可廣泛應(yīng)用于其他類型的干細(xì)胞。
多項研究表明，干細(xì)胞治療主要通過旁分泌機制（釋放蛋白質(zhì)和核酸等）修復(fù)損傷組織。雖然干細(xì)胞治療的有效性已得到廣泛證實，但是其療法仍具有一定的潛在風(fēng)險，例如誘導(dǎo)宿主腫瘤形成和免疫排斥反應(yīng)。另外，干細(xì)胞自身具有易碎性、難保存性、和操作的復(fù)雜性等缺點。
任職于北卡羅來納州立大學(xué)和北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的本文通訊作者程柯Ke Cheng教授，一直致力于心臟干細(xì)胞的研究。這次，Cheng教授位于北卡的實驗室和鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院的張金盈教授合作，研發(fā)出具備心臟干細(xì)胞分泌因子和細(xì)胞膜的人工合成干細(xì)胞，并命名為細(xì)胞模擬微粒（Cell-mimicking microparticle， CMMP）。
Cheng說，“我們的設(shè)計思路是從天然心臟干細(xì)胞中提取分泌因子，再和生物可降解微粒融合形成顆粒，最后包被心臟干細(xì)胞的細(xì)胞膜。我們稱這種能模擬細(xì)胞治療功能的微球為細(xì)胞模擬微粒CMMP?！?/span>
體外研究實驗證明，CMMP和心臟干細(xì)胞均可促進新生乳鼠心肌細(xì)胞的生長和搏動性。研究人員在小鼠的急性心肌梗死模型上檢測CMMP的治療功能時發(fā)現(xiàn)，CMMP具備和天然心臟干細(xì)胞相似的心臟修復(fù)作用。由于人工合成的干細(xì)胞沒有細(xì)胞核，因此降低了誘發(fā)宿主腫瘤形成和免疫排斥的風(fēng)險。
Cheng介紹到，“人工合成的干細(xì)胞更像是滅活的病毒載體。其細(xì)胞膜可促使人工合成干細(xì)胞和心肌組織結(jié)合，進而釋放旁分泌因子修復(fù)損傷心肌，但又可以最大程度的不誘發(fā)免疫排斥反應(yīng)。所以人工合成干細(xì)胞既可以發(fā)揮干細(xì)胞的治療作用又可規(guī)避其誘發(fā)的副作用?！?/span>
相較于天然提取和擴增的干細(xì)胞，合成干細(xì)胞具備穩(wěn)定性和快速凍融的耐受性。并且合成干細(xì)胞不需要從患者自身組織中臨時提取，制備過程除了適用于心臟干細(xì)胞外，同樣適用于其他類型的干細(xì)胞。
Cheng期望CMMP將來可以進一步發(fā)展為商業(yè)化的藥品，使更多的患者得益于干細(xì)胞治療。論文的共同通訊作者鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院的張金盈教授同樣認(rèn)為CMMP的研發(fā)具有巨大的社會價值和經(jīng)濟價值，他表示，“目前心血管疾病是全世界范圍內(nèi)患者死亡的主要原因。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）統(tǒng)計，僅2012年就有1750萬人死于心血管疾病，占全球死亡總數(shù)的30％以上。因此，如何提高心血管病患者的生存率和改善預(yù)后是心血管領(lǐng)域科學(xué)研究的首要目標(biāo)。目前臨床上治療心肌梗死疾病的手段主要局限于藥物治療和手術(shù)治療?，F(xiàn)階段干細(xì)胞治療雖然已開展臨床試驗，但是仍有眾多局限性。人工合成干細(xì)胞的研發(fā)拓寬了干細(xì)胞治療的領(lǐng)域和方式，具有一定的臨床實用潛力”。論文的第一作者唐俊楠博士和共同第一作者沈德良副教授表示將繼續(xù)沿用CMMP的制備理念，進一步研究CMMP的治療機制和相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗，期待有一天CMMP能應(yīng)用于臨床并造?；颊摺?/span>