水凝胶干细胞疗法可修复脑组织

与注射不含肌红蛋白的水凝胶相比，注射含肌红蛋白的水凝胶的小鼠脑组织显示出更为健康的状态。图片来源：墨尔本大学

科技日报记者 张梦然

澳大利亚国立大学和墨尔本大学的研究人员开发了一种新型“混合”水凝胶，使临床医生能够安全地将干细胞输送到小鼠脑损伤部位。研究成果发表在最新一期《自然·通讯》上，其将有利于大脑和中枢神经系统及多身体部位的干细胞治疗。

在发生中风等损伤后，大脑中会有一个死区，需要临时血液供应来支持细胞，直到血液系统修复。新型水凝胶可将物质输送到体内，并促进新细胞有效生长，其不但可提供干细胞和氧气，还能在注射过程中保持干细胞存活。此突破性研究解决了干细胞科研人员自20世纪80年代以来面临的一个主要挑战，即保持干细胞存活足够长的时间，使它们在插入身体受损部位时，可以创建新组织所需的细胞。

在这一历时5年的研究中，科学家发现一种基于肌红蛋白的合成蛋白质——在抹香鲸和马的心肌中高浓度存在的天然蛋白，其添加到水凝胶中能提供持续的氧气释放，确保干细胞在递送过程中存活，进一步发育成脑组织修复所需的细胞。

鲸鱼和其它深潜动物被认为在肌肉组织中进化出了高浓度肌红蛋白，因此它们能在潜水时缓慢吸收尽可能多的氧气；同样，马也被认为有同等进化，因此它们才可进行远距离驰骋。

最新研究在受伤的小鼠脑组织中展开，团队证实，结合了肌红蛋白和干细胞的水凝胶，修复了受伤的脑组织。与不含肌红蛋白的水凝胶相比，健康大脑功能所需的新干细胞，存活和生长都显著增强。

该研究提高了未来在人体治疗中生长新组织的可能性，这也是水凝胶中实现氧气输送和干细胞移植长期存活的第一个证据。