墨尔本大学和澳大利亚国立大学的研究人员开发了一种新型的“混合”水凝胶,在小鼠脑损伤部位安全地传递干细胞。这种水凝胶可以促进新细胞的有效生长,有效解决了自上世纪80年代以来干细胞研究人员面临的一个主要挑战 - 如何让干细胞在足够长的时间内存活,使它们能够演变成需要创建新组织所需的细胞。
这种水凝胶提供了干细胞和氧气,以确保干细胞在注射过程中存活,并确保它们演变成修复损伤所需的细胞类型。研究人员相信,这一突破将使干细胞治疗在大脑和中枢神经系统之外的许多其他部位受益。
该团队由墨尔本大学生物医学工程奎姆·克拉克研究所主任大卫·尼斯贝特教授和澳大利亚国立大学教授科林·杰克逊共同领导。 尼斯贝特教授表示:“中风等受伤后,在大脑中会有一个失活区域,包括血液系统。因此,我们需要一个临时的血液供应来支持细胞,直到血液系统修复。这种受专利保护的水凝胶提供了这一支持。
杰克逊教授表示,这一突破将引起全球研究人员和临床医生的兴趣,并有可能导致许多革命性的医疗治疗方法。
研究团队在五年的研究中发现,一种基于肌红蛋白的合成蛋白 - 肌红蛋白是鲸鱼和马等动物心肌中高浓度存在的天然蛋白 - 添加到他们的水凝胶中提供了所需的持续氧气释放,以确保干细胞在传递过程中存活并发展成修复大脑组织所需的细胞类型。
墨尔本大学的克莱尔·帕里斯教授进行了小鼠研究,结果显示,含有肌红蛋白和干细胞的水凝胶能修复受损脑组织。
“我们观察到,在注射28天后分析水凝胶的结果显示,在需要健康的大脑功能的新干细胞的存活和生长方面,相比没有肌红蛋白的水凝胶,有显著增强。”帕里斯教授说。
她补充说:“我们观察到,新组织可以以类似于健康脑组织的方式被刺激,这是首次证明在水凝胶中包含输送氧气以获得干细胞移植的长期存活和融合的益处。”