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【聚焦基层】四川大学华西第二医院/生物治疗国家重点实验室科研团队取得再生医学研究重要发现

时间:2017年09月01日 18:42  来源:新闻中心    作者:  点击:[]

日前,四川大学华西第二医院和生物治疗国家重点实验室丁楅森和曹中炜教授领导的科研团队采用特异性编辑手段双重靶向血管微环境及其周围的成纤维细胞,使受损伤的肝和肺组织的“促纤维化的微环境”转变为“促再生的微环境”,这一再生医学研究重要发现有利于移植后的实质干细胞功能性植入,最终促进纤维化的肝和肺组织再生。相关研究成果于2017年8月30日在线发表在Science子刊《Science Translational Medicine》上。 据介绍,在全世界范围内,器官纤维化是众多疾病致残、致死的主要原因。正常的肝、肺在急性损伤的条件下,能够自我修复原有功能。这一类似于再生的能力在慢性损伤或长期病变的器官中往往被抑制,导致不可逆的组织纤维化和肺和肝功能的丧失。因此,增强纤维化器官的再生能力有望为纤维化疾病提供有效治疗手段。为了解决这一问题,再生医学研究主要集中于发掘并移植可促进组织再生的干细胞。然而,纤维化器官的微环境往往会抑制移植的干细胞活力。因此,丁楅森和曹中炜教授致力于发掘组织微环境对器官再生和纤维化反应的调控机理。与传统认为血管腔的内皮细胞是保持血管结构的屏障并具有输送血液的功能相比,丁楅森和曹中炜教授的前期工作开创性地发现血管内皮细胞可以表达多种旁分泌因子,形成“引导性微环境”,调控肝、肺再生和纤维化的平衡。但是如何有效改变纤维化肝、肺中的非正常激活的血管微环境,从而增强干细胞的植入并促进肝和肺的再生,目前尚缺乏系统性研究和有效手段。 在丁楅森和曹中炜教授的指导下,叶庭洪博士,博士研究生孙岳,姬改利等,利用肝、肺内皮特异性基因敲除鼠构建急、慢性肝、肺损伤模型,通过内皮细胞特异性表达系统过表达hepatocyte growth factor (HGF)并合并给予NADPH Oxidase 4 (NOX4)抑制剂, GKT137831,共同编辑肝、肺纤维化的血管和外周成纤维细胞构成的微环境,使“非正常的微环境”转变为“促再生的良性微环境”,然后分别植入肺上皮前体细胞和肝细胞,利用细胞移植,病理学分析和流式分选等实验方法和技术手段,对损伤和修复的肝和肺器官进行形态学及功能性评价,结果表明“促再生的血管和血管周微环境”有效提高了肺上皮前体细胞和肝细胞植入受损伤器官中,防止纤维化的发生,促进肝、肺再生。这一策略同样增强人的肺上皮前体细胞和肝细胞在免疫缺陷小鼠中的功能性植入,所植入的人的细胞在纤维化动物模型中发挥了促再生的作用。同时,该成果进一步提示:编辑体内微环境协同细胞治疗为应用到其他器官再生的无纤维化治疗提供理论和实验依据。 该研究工作同时得到了国家自然科学基金(91639117),干细胞及转化研究国家重点专项(2016YFA0101600)等经费的支持。 新闻人物: 丁楅森,长江学者特聘教授,四川大学华西第二医院/生物治疗国家重点实验室特聘研究员。于南京大学化学系和美国宾夕法尼亚大学医学院药理系获得学士和博士学位。其后在美国霍华德休斯医学研究所/康奈尔医学院做博士后研究。2013年以tenure track助理教授在康奈尔大学开展独立研究。主要研究方向为肺和肝等器官的再生与修复。在血管和血液微环境对肺和肝再生和修复调控领域做出了开创性贡献。研究成果首次揭示了血液和血管细胞共同形成“引导性微环境”(Hematopoietic-Vascular Niche)调控器官再生和纤维化的平衡。 曹中炜,青年千人计划学者,国家优秀青年科学基金获得者,四川大学华西第二医院/生物治疗国家重点实验室特聘研究员。于南京大学生物化学系获得学士和硕士学位,博士毕业于美国加州大学戴维斯分校分子生物学系。于美国斯坦福大学和霍华德休斯医学研究所做博士后研究。主要研究方向为肿瘤干细胞以及成纤维细胞与血管微环境之间的相互作用。研究成果首次揭示了血管系统作为引导性微环境(Vascular Niche)对肿瘤干细胞和组织纤维化的调控作用。

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