与大多数其他细胞不同，间充质干细胞细胞膜上富含甘露糖残基(绿色)。使用对甘露糖敏感的MRI技术，追踪移植的间充质干细胞现在可能不需要标记它们。图片由Shreyas Kuddannaya提供
约翰霍普金斯医学科学家花了30年如何把化学标签细胞跟踪他们的运动生活组织发现,某些干细胞自我更新内置示踪剂-糖做成的,可以做这项工作没有添加化学“标签”,当注射到老鼠的大脑。研究人员说，这一发现是一个可喜的惊喜。研究人员将干细胞广泛应用于多发性硬化症和其他神经退行性疾病的实验治疗。
“有一个完整的科学领域致力于化学和基因细胞标记，因为否则，我们就无法看到专门和昂贵的工程治疗细胞的旅行，以及它们是否到达身体的预定位置，以修复或替换病变组织。”约翰·霍普金斯大学医学院放射学和放射科学教授、约翰·霍普金斯细胞工程研究所细胞成像主任杰夫·布特博士说。
Bulte说，如果这项新研究得到后续实验的证实，它将简化和推进对大脑疾病的恢复性研究。由于大脑及其血脑屏障的敏感性，大脑疾病被认为是最难跟踪治疗的器官。
Bulte的经验,他说,标记细胞治疗人体临床试验准备在任何器官是昂贵和艰难的过程,需要广泛的安全性研究和保持团队的科学家专注于寻找更好的方法来跟踪由多发性硬化症治疗细胞受损和其他神经退行性疾病。
为了进行这类研究，科学家们长期以来一直使用所谓的间充质基质细胞，这是骨髓中发现的一种干细胞，可以发展成多种类型的细胞，也可以减轻炎症。
在今天(2022年2月7日)发表在《自然-生物医学工程》上的一项新的原理证明研究中，Bulte和他的研究团队发现，这些间充质基质细胞含有大量的一种叫做甘露糖的糖，它类似于葡萄糖，可以通过基于磁共振成像(MRI)的标准成像方法轻松成功地发现。
Bulte的团队在《自然通讯》上发表了另一篇研究论文后，产生了使用糖作为示踪剂的想法。该研究表明，某些肿瘤细胞失去了大量的糖分子，很容易被核磁共振机器检测到。Yue Yuan博士是Bulte实验室的一名研究员，他发现干细胞中含有大量的甘露糖——大约是普通细胞中甘露糖含量的两到三倍。
因为哺乳动物的细胞通常缺乏高糖分，Bulte和他的团队推断，注射天然含有大量糖分的干细胞可能很容易在脑组织的背景下发现。
在他们的研究中，Bulte的团队将四种人类细胞注射到活老鼠的大脑中，包括间充质干细胞。对于每种细胞类型，研究人员注射了30万个细胞。
然后，研究人员在两周的时间内使用MRI跟踪他们发现的注射细胞簇的位置。
他们发现，间充质干细胞的MRI信号比其他三种注射细胞类型高出约60%，并且在注射两周后的MR图像上很容易看到。有趣的是，他们说，只有活细胞才会产生核磁共振信号，这就为使用这项技术来确定移植细胞的存活以及追踪提供了机会。
Bulte的团队正在计划进行更多的研究，以确定细胞糖分子是否可以用于检测干细胞向其他细胞类型的分化。
“这非凡的发现,30年之后开始我的研究领域的标记细胞,这些大脑中的间充质干细胞不需要化学标记用于跟踪毕竟,而且可能有更好、更容易的方式来跟踪这些细胞在大脑中,“Bulte说。
发表评论