美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究人員設(shè)計(jì)了一種由四部分組成的小分子混合物，可以保護(hù)稱(chēng)為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)的干細(xì)胞免受壓力并維持正常的干細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能。研究人員認(rèn)為，該混合物可以增強(qiáng)干細(xì)胞的潛在治療用途，其范圍從治療疾病和病癥(例如糖尿病，帕金森氏病和脊髓損傷)到基因組編輯。
人多能干細(xì)胞是理論上可以永久生長(zhǎng)的細(xì)胞，可以作為專(zhuān)門(mén)細(xì)胞(如腦，腎和心臟細(xì)胞)的不竭來(lái)源。但是干細(xì)胞很敏感，細(xì)胞培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)的壓力阻礙了干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上的潛在用途，這種壓力會(huì)破壞其DNA并導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
在一系列實(shí)驗(yàn)中，由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)家轉(zhuǎn)化科學(xué)推進(jìn)中心(NCATS)干細(xì)胞翻譯實(shí)驗(yàn)室主任IlyasSingeç博士領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家使用高通量篩選系統(tǒng)地測(cè)試了數(shù)千種化合物和藥物來(lái)確定一種獨(dú)特的組合，可以極大地改善干細(xì)胞存活率并降低細(xì)胞培養(yǎng)壓力。Singeç及其合作者在5月3日的《自然方法》中描述了他們?nèi)绾伍_(kāi)發(fā)名為CEPT的雞尾酒及其潛在應(yīng)用。
“小分子混合物正在保護(hù)細(xì)胞，并使干細(xì)胞的使用更具可預(yù)測(cè)性和效率。在防止通常發(fā)生的細(xì)胞應(yīng)激和DNA損傷時(shí)，我們避免了細(xì)胞死亡并提高了存活細(xì)胞的質(zhì)量。”Singeç說(shuō)。“該雞尾酒將成為干細(xì)胞領(lǐng)域廣泛使用的主要食品，并促進(jìn)干細(xì)胞在研究和臨床中的應(yīng)用。”
iPSC來(lái)自重新編程的皮膚或血細(xì)胞。為了提高其在文化中的生存率，Singeç和他的團(tuán)隊(duì)最初測(cè)試了超過(guò)15,000種美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)的藥品以及NCATS館藏中的小分子化合物。在20種抑制ROCK活性的藥物和化合物中，ROCK是一種涉及干細(xì)胞應(yīng)激的激酶，他們發(fā)現(xiàn)，化合物Chroman 1在改善細(xì)胞存活方面比廣泛使用的化合物Y?27632更有效。
為了進(jìn)一步提高細(xì)胞存活率，Singeç及其同事使用了NCATS的基質(zhì)藥物篩選功能來(lái)尋找Chroman 1與其他藥物和化合物之間的潛在協(xié)同作用。基質(zhì)藥物篩選使研究人員能夠研究藥物組合的作用并確定這些藥物起作用的可能機(jī)制。研究人員確定了一種研究藥物Emricasan，與Chroman 1結(jié)合使用時(shí)，可以提供額外的支持來(lái)改善干細(xì)胞的生存能力。
根據(jù)Singeç的說(shuō)法，干細(xì)胞生物學(xué)的一項(xiàng)重要工作是稱(chēng)為單細(xì)胞克隆的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。盡管大批量培養(yǎng)干細(xì)胞比較容易，但是單細(xì)胞克隆(一次在細(xì)胞培養(yǎng)板的一個(gè)小孔中一次培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞)對(duì)細(xì)胞的壓力很大，效率很低。該過(guò)程在基因編輯和建立細(xì)胞系中具有關(guān)鍵應(yīng)用，這些細(xì)胞系是從單個(gè)細(xì)胞發(fā)展而來(lái)的細(xì)胞培養(yǎng)物。
在最初的篩選工作中，該團(tuán)隊(duì)一次在平板孔中測(cè)試了藥物和化合物對(duì)500個(gè)干細(xì)胞的保護(hù)作用。為了模擬單細(xì)胞克隆過(guò)程中出現(xiàn)的細(xì)胞壓力，研究人員隨后開(kāi)發(fā)了一種新的測(cè)定法(測(cè)試)，使他們能夠一次檢查僅10個(gè)細(xì)胞上的7500多種化合物的作用。
標(biāo)簽： 小分子雞尾酒
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