據(jù)總部位于華盛頓特區(qū)的截肢者聯(lián)盟(Amputee Coalition)稱，在美國，大約有200萬人截肢，每年18.5萬人截肢。約54%的截肢是由血管疾病引起的，包括糖尿病和外周動脈疾病(PAD)。
隨著越來越多的人被診斷患有糖尿病，在美國和世界范圍內(nèi)，截肢的數(shù)量不斷上升。
最近辛辛那提兒童醫(yī)院的專家與日本金澤大學的同事合作，發(fā)現(xiàn)了一種促進血管生長的新方法，有望用于預防缺血性截肢。他們的發(fā)現(xiàn)是基于在日本進行的一項臨床試驗的發(fā)現(xiàn)：兩名患者的四肢完全恢復，說明有必要更深入研究其中的機制。
該研究作為《細胞報告醫(yī)學》雜志的封面文章，由第一作者Oto Inoue醫(yī)學博士(來自日本的心臟病專家和辛辛那提兒童醫(yī)院的研究員)和Juan Sanchez-Gurmaches博士(內(nèi)分泌科)領導。
他們的研究小組報告說，從脂肪組織(脂肪)中分離出的一種特定的干細胞亞群（表面標記CD271陽性）在誘導血管形成方面優(yōu)于所有其他類似的細胞類型。該研究還詳細介紹了參與該過程的關鍵分子機制。
通過將這些人類干細胞移植到肢體缺血的小鼠體內(nèi)，證實了這些發(fā)現(xiàn)，治療都挽救了原本需要截肢的肢體。
然后，研究小組分析了一項臨床試驗的數(shù)據(jù)。研究中患有足潰瘍的人接受了從患者自身組織中收集的干細胞的治療。在分析的患者中，兩名四肢完全恢復的患者接受了大量CD271陽性干細胞。這些結果與在小鼠試驗中發(fā)現(xiàn)高度一致。
“嚴重肢體缺血是PAD和治療不足的糖尿病最嚴重的后果之一。這項研究顯示了有希望的結果，這種新的祖細胞亞群可能具有積極的治療價值，”Inoue說。“看到其中一名患者已經(jīng)恢復到可以重返工作崗位，這真是令人鼓舞?！?/p>
隨著肥胖率的上升，糖尿病發(fā)病率多年來一直在上升，并導致一系列心血管并發(fā)癥，包括導致嚴重肢體缺血的PAD。
醫(yī)生通過搭橋手術或導管手術來打開四肢堵塞的動脈，同時使用藥物來減緩疾病的發(fā)展。然而，肢體中許多需要治療的動脈太小，難以通過手術進入。因此，至少有三分之一需要血運重建治療的人不符合手術干預的條件。那些失去四肢的人會繼續(xù)經(jīng)歷嚴重的疼痛和殘疾，而他們潛在的心血管疾病使他們越來越有可能經(jīng)歷潛在的致命心臟病發(fā)作、中風和其他問題。
辛辛那提兒童中心和其他中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，患有嚴重肥胖和糖尿病的青少年甚至更年幼的兒童，都有曾經(jīng)被視為成人才有的血管疾病的早期跡象。
井上在日本研究PAD已有十多年了。他于2021年來到辛辛那提，作為Sanchez-Gurmaches實驗室的成員，進一步研究通過細胞移植誘導血管生成的新興領域。
許多研究人員已經(jīng)探索了移植祖細胞來啟動人體自身組織修復能力。然而，需要找到最合適的細胞來使用。
為了解決這個問題，研究小組使用單細胞轉錄組學在不同類型的祖細胞中尋找合適的細胞群。雖然許多干細胞自然存在于骨髓中，但這項研究發(fā)現(xiàn)了脂肪組織中的血管形成的最強觸發(fā)因素。這些細胞攜帶CD271標記物，研究顯示CD271在組織生長中發(fā)揮重要作用。
研究小組將這些人類CD271陽性細胞移植到小鼠體內(nèi)，以證實它們的能力。人類CD271細胞100%有效地促進了小鼠血管的生長，從而恢復了肢體的正常血流。
證據(jù)表明，這種新的細胞群可能在人類疾病中起作用。作者發(fā)現(xiàn)，在接受自體脂肪祖細胞移植的患者中，那些恢復得更好并保住肢體的患者有更多的CD271祖細胞。
Sanchez-Gurmaches說：“在這些患者的患處注射CD271+祖細胞的數(shù)量與恢復之間的正相關是驚人的?！?/p>
該研究的共同作者強調，到目前為止，這些發(fā)現(xiàn)還只是初步的。脂肪組織CD271陽性細胞的治療價值應通過正式的臨床試驗在大量患者中進行評估。
一個需要解決的重要問題是如何獲得足夠的CD271祖細胞用于治療。這篇新論文報告說，在胰島素抵抗者的脂肪中發(fā)現(xiàn)的CD271祖細胞的數(shù)量可能比沒有胰島素抵抗的人少75%。此外，細胞在生成新血管方面往往不太活躍。
Inoue說：“不幸的是，患有胰島素抵抗的人面臨肢體缺血的風險增加，而這些人的CD271陽性祖細胞數(shù)量較少，這可能會使自我移植更加困難?！?/p>
需要更多的研究來確定這些細胞是否可以在移植前在實驗室中擴增。
來源：中華細胞與干細胞雜志電子版
原標題： 特定的干細胞亞群具有特別的誘導血管形成能力
作者：編譯/廖聯(lián)明