研究表明人诱导多能干细胞能改善视力和血管健康

印第安纳大学医学院的研究人员与阿拉巴马大学伯明翰分校和其他五家机构合作，正在研究新的再生医学方法，以更好地管理2型糖尿病引起的血管健康并发症，有朝一日可以支持早期视网膜血管功能障碍的糖尿病患者的眼部血管修复。这些研究策略包括识别和使用新方法将诱导多能干细胞(hiPSCs)分化或成熟为显示血管修复特性的特定中胚层细胞亚群。

“血管疾病折磨着世界上数以亿计的人，”Chang-Hyun Gil博士说，他是外科学系的博士后，也是这项研究的共同第一作者。“在这项研究中，我们关注的是视网膜血管2型糖尿病．我们的研究结果表明，hipsc衍生的特异性中胚层亚群是安全、有效和稳健的，可作为一种拯救血管疾病患者缺血组织和修复血管的新疗法。研究结果为早期临床试验提供了基础。”

在多位点，早期研究最近发表在科学的进步研究人员对糖尿病患者和非糖尿病患者的外周血进行了基因重组细胞并使细胞成熟为特殊的血管修复细胞。注射到2型糖尿病小鼠(T2D)视网膜功能障碍动物模型后，结果显示有显著改善视敏度还有血管灌注恢复的视网膜电图。他们假设hipsc衍生的血管修复细胞可能作为内皮前体的来源，在这些糖尿病受试者中显示体内血管修复特性。

Gil说:“与胚胎干细胞的使用不同，基因工程的hiPSCs不具有限制其可能使用的ESCs所具有的伦理挑战，而且hiPSCs越来越被认为是研究设计和应用人类疾病的细胞疗法的可行替代方案。”

根据美国疾病控制和预防中心的数据，美国有超过3700万人患有糖尿病，占美国人口的11%以上。更重要的是，糖尿病相关并发症在18至44岁的年轻人和45至64岁的成年人中都有所增加。这些并发症会引起主要的代谢紊乱，通过损害供养这些组织的大大小小的微血管，从而损害心血管、视觉、周围神经和肾脏系统。2019年，超过11%的18岁及以上成年人报告了严重的视力问题或失明，超过187万成年人被诊断出患有重大心血管疾病。

“Gil博士的这项工作代表了诱导多能干细胞应用于治疗糖尿病并发症的里程碑式的一步，”迈克尔·p·墨菲医学博士说，他是IU医学院血管生物学研究的神秘医学研究基金会教授，IU健康和Eskenazi健康的血管外科医生，也是该研究的合著者。bob88体育平台登录

研究人员将hiPSC转化为一种特定的中胚层子集，然后进行富集生成内皮细胞具有类似于内皮集落形成细胞(ECFC)的血管修复特性。内皮细胞是存在于血管、淋巴管和心脏内壁的细胞，是调节血管功能和炎症反应的主要成分。内皮细胞控制血液流动，调节蛋白质从血液到组织的转移。

Gil说，表达KDR、NCAM1和APLNR (KNA⁺中胚层)在体内分化成ECFC并形成功能性血管的能力增强，中胚层种群可以纠正损伤视网膜血管的血管变性。视网膜电图显示神经视网膜功能增强，视动性眼震研究显示视力改善。

“这项工作的下一个转化步骤是将报道的hiPSC分化的研究方案转移到S^-假名⁺印第安纳州再生医学与工程中心杰出荣誉教授和研究顾问Mervin C. Yoder医学博士说。Yoder是这项研究的另一位合著者，也是Vascugen公司的科学创始人，Vascugen公司致力于推进微血管疾病引起的危及生命疾病的治疗。Vascugen公司已经通过印第安纳大学创新和商业化办公室授权了这项工作的某些方面，该办公室专注于从诱导中开发血管修复细胞多能干细胞．

另一项研究的合著者是玛丽亚·b·格兰特医学博士，她是伊利诺伊大学医学院尤金和玛丽莲·格利克眼科研究所的前玛丽莲·格利克眼科教授，现任伊利诺伊大学医学院眼科捐赠主席。格兰特说，这是一项高度转化的研究，是她和约德在过去20年里一直在研究干细胞及其如何用于修复眼睛血管的补助金的延续。虽然hiPSCs的生长需要很长时间，但研究组简化了过程，缩短了生长时间，使其更有可能转化为修复眼睛血管的人类疗法。

“在UAB，我们提取了干细胞和hiPSC细胞并对它们进行了研究，”她说。“科学实际上是团队科学。我带来了所有的眼科经验和一些干细胞经验，约德医生带来了很多干细胞经验。这是一种互补的合作。”

吉尔说:“我要向尤德博士、格兰特博士和墨菲博士的支持表示最衷心的感谢。”他将记住尤德的“奉献、激情、耐心和善良”，以及墨菲对他完成研究的支持。

其他参与机构包括阿斯泰拉斯再生医学研究所、波士顿大学医学院、威尔康奈尔医学院的安萨里干细胞研究所、俄勒冈健康与科学大学的凯西眼科研究所和建国大学医学院。