《自然通讯》：把干细胞引向受损器官的新策略

　　

生物通报道：最近，美国洛杉矶Cedars-Sinai心脏研究所的研究人员，将镶嵌有抗体的铁纳米粒子注入到血液中，来治疗心脏病引起的心肌损伤。该复合纳米粒子可使人体自身干细胞精确地定位于受损的心肌。

这项研究主要集中在实验室大鼠，发表在今天的《自然通讯》（Nature Communications）杂志。该研究解决了干细胞治疗过程中的一个主要挑战：如何实现干细胞和受损细胞之间有针对性的相互作用？

虽然干细胞可能是对抗某些疾病的有力武器，但是简单的用干细胞注入患者体内，不能保证干细胞将能够到达受损部位，并与已经存在于那里的细胞协同合作。

该研究小组负责人、Cedars-Sinai 心脏研究所主任Eduardo Marbán博士指出：“向动脉注入干细胞以再生受损心肌，可能是低效的。因为心脏是不断抽动的，干细胞可能在它们有机会开始治愈损伤之前就被推出心室。”

为了将能治愈的干细胞有针对性地传递到受伤部位，研究人员用两种抗体包覆铁纳米粒子，这两种抗体能够识别并特异性结合干细胞，并特异性结合体内的受损细胞。当纳米粒子注入到血液之后，它们成功地追踪到创伤部分并开始治疗。

Marbán说：“该结果是一种分子对接。通过磁共振成像，我们能够看到铁标记的干细胞，到达受损部位并且那里开始愈合。此外，通过在受损心脏上放置一块磁铁，可使铁纳米粒子更加接近受损心肌。”

Cedars-Sinai心脏研究所，一直站在为心脏病患者开发调查型干细胞疗法的最前沿。在2009年，Marbán及其研究小组完成了世界上第一个程序，用患者自己的心脏组织来培养专门的心脏干细胞。然后，将这些专门的细胞注射回患者的心脏，以试图在已被心脏病损伤的心脏中修复和再生出健康肌肉。这些研究结果发表在2012年的《The Lancet》杂志，表明接受干细胞治疗一年之后，心脏病患者心肌留下的疤痕明显缩小。

在今年早些时候，心脏研究所的研究人员开始了一项新研究，称为ALLSTAR，在这项研究中，研究人员将来自供体心脏的异体干细胞，注入心脏病患者。

当Marbán博士还是约翰霍普金斯大学教授的时候，开发出一个过程，培养心脏来源的干细胞。约翰霍普金斯大学已经申请专利，并将其许可给Capricor公司。Capricor正在为Cedars-Sinai的ALLSTAR临床试验提供资助支持。最近，心脏病研究所开设了全国第一个再生医学诊所，旨在使心血管疾病患者与Cedars-Sinai及其他机构正在进行的适当干细胞临床试验相匹配。

Marbán认为，铁纳米粒子概念，也可以用来治疗其他健康问题，如外周血液疾病和哮喘。Marbán称，如果未来的研究是成功的，该程序可望在三年之内进行人体临床研究。

（生物通：王英）

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生物通推荐原文摘要：
Magnetic antibody-linked nanomatchmakers for therapeutic cell targeting
Abstract: Stem cell transplantation is a promising strategy for therapeutic cardiac regeneration, but current therapies are limited by inefficient interaction between potentially beneficial cells (either exogenously transplanted or endogenously recruited) and the injured tissue. Here we apply targeted nanomedicine to achieve in vivo cell-mediated tissue repair, imaging and localized enrichment without cellular transplantation. Iron nanoparticles are conjugated with two types of antibodies (one against antigens on therapeutic cells and the other directed at injured cells) to produce magnetic bifunctional cell engager (MagBICE). The antibodies link the therapeutic cells to the injured cells, whereas the iron core of MagBICE enables physical enrichment and imaging. We treat acute myocardial infarction by targeting exogenous bone marrow-derived stem cells (expressing CD45) or endogenous CD34-positive cells to injured cardiomyocytes (expressing myosin light chain. Targeting can be further enhanced by magnetic attraction, leading to augmented functional benefits. MagBICE represents a generalizable platform technology for regenerative medicine.