'装饰'干细胞可以提供有针对性的心脏修理

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Tracey Peake. tracey_peake@ncsu.edu. 919-515-6142

虽然心脏干细胞疗法是心脏病发作患者的有希望的治疗，但将细胞引导到伤势的部位 - 并让他们留在那里 - 仍然具有挑战性。In a new pilot study using an animal model, North Carolina State University researcher Ke Cheng and his team show that “decorating” cardiac stem cells with platelet nanovesicles can increase the stem cells’ ability to find and remain at the site of heart attack injury and enhance their effectiveness in treatment.

“Platelets can home in on an injury site and stay there, and even in some cases recruit a body’s own naturally occurring stem cells to the site, but they are a double-edged sword,” says Cheng, associate professor of veterinary medicine and associate professor in the NC State/UNC Joint Department of Biomedical Engineering. “That’s because once the platelets arrive at the site of injury, they trigger the coagulation processes that cause clotting. In a heart-attack injury, blood clots are the last thing that you want.”

郑和他的同事想知道是否有可能共同选择血小板的能力，以便在没有引诱凝结的情况下定位和坚持伤害部位。他们发现位于血小板表面上的粘附分子（一组糖蛋白）负责其发现和结合损伤的能力。因此，团队从这些分子中创造了血小板纳米粒子，然后用纳米粒子装饰了心脏干细胞表面，

“纳米囊泡就像血小板的外壳，”程说。“没有任何内部细胞机制可以激活凝血。当你将纳米囊泡放置在干细胞上时，就像给干细胞一个微小的GPS，帮助它定位损伤，这样它就可以进行修复工作，而不会出现与活血小板相关的任何副作用。”

在一项涉及心肌梗死大鼠模型的概念验证研究中，保留在心脏中的血小板纳米囊修饰心脏干细胞(或PNV-CSCs)是未修饰心脏干细胞的两倍。对这些啮齿动物进行了四周的监测。总的来说，PNV-CSC组的大鼠比CSC对照组显示近20%或更高的心功能。

猪模型中的一个小型试验研究还表现出较高的干细胞保留率与PNV-CSCs，尽管该团队没有进行功能研究。计划未来的后续研究。

“血小板纳米粒子不会影响心脏干细胞的性能，并且没有任何负面副作用，”程说。“希望我们能够使用这种方法来改善未来临床试验中的心脏干细胞治疗。”

工作出现在自然生物医学工程并由国家卫生大学国家大学校长的卓越基金和UNC总体研究机会倡议补助金提供资金。诚同于同事提交人，以及比较医学研究所和BioteAleputics实验室领导者的副主任。北卡罗来纳大学教堂 - 山大学心脏病学博士乔治博士也为工作做出了贡献。

皮克-

编辑的注释：纸上的摘要跟随

“通过与血小板纳米粒子融合的干细胞对心脏损伤的靶向修复”

DOI：10.1038 / s41551-017-0182-x

作者：Junnan Tang, Teng Su, Ke Huang, phuyen Dinh, Adam Vandergriff, Michael T. Hensley, Jhon Cores, Tyler Allen, Erin Sproul, Emily Mihalko, ashley Brown, Laura Ruterbories, Alex Lynch, Gu Zhen, Cheng，北卡罗莱纳州立大学;唐俊南，沈德良，张金英，郑州大学第一附属医院;王泽根，苏州大学;李桃生，长崎大学;Leonard J. Lobo, Thomas G. Caranasos, George A. Stouffer, Ashley Brown, Zhen Gu, Ke Cheng，北卡罗来纳大学教堂山分校
发表：自然生物医学工程

抽象的：
临床上使用的干细胞移植患有移植细胞的低保留和植入。灵感来自血小板募集干细胞对血管损伤部位的能力，我们假设血小板可能增强心脏干细胞（CSC）对心肌梗塞损伤的部位的血管输送。在这里，我们表明CSC与血小板纳米粒子融合在其表面膜上表达血小板表面标记，与损伤部位有关的血小板粘附。我们还发现改性CSCs选择性地结合胶原胶原涂层的表面和内皮脱落的大鼠主动脉，并且在大鼠和猪的急性心肌梗死的猪模型中，改良的CSCs增加了心脏并降低了梗塞尺寸。因此，血小板群融合CSC具有其亲本细胞类型的天然靶向和修复能力。这种干细胞操纵方法快速，直接和安全，不需要细胞的遗传改变，并且应该概括为多个细胞类型。