目前，諾丁漢大學(xué)的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出一種新物質(zhì)，可以簡(jiǎn)化再生醫(yī)學(xué)這個(gè)開(kāi)創(chuàng)性領(lǐng)域中的細(xì)胞治療產(chǎn)品制造。

細(xì)胞療法（Cell therapy）是一個(gè)令人興奮和迅速發(fā)展的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，全球已批準(zhǔn)八項(xiàng)干細(xì)胞治療技術(shù)。在這個(gè)領(lǐng)域中，干細(xì)胞有潛力修復(fù)慢性疾病和年齡相關(guān)疾病中的人體組織功能。但是，要將目前成功的研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品和治療，所面臨的一個(gè)主要問(wèn)題是：如何大量生產(chǎn)這樣一種復(fù)雜的生物材料？

在干細(xì)胞生產(chǎn)過(guò)程中有兩個(gè)不同的階段：增殖（使足夠多的細(xì)胞形成大的組織）和分化（把基本的干細(xì)胞變成功能性細(xì)胞）。這兩個(gè)階段所需的物質(zhì)環(huán)境是不同的，到現(xiàn)在為止，還沒(méi)有某種可用的單一物質(zhì)能同時(shí)做到這兩點(diǎn)。

目前，諾丁漢大學(xué)的多學(xué)科研究小組解決了這一雙重需要，他們制備了一種新的干細(xì)胞微環(huán)境，發(fā)現(xiàn)這種環(huán)境既能讓細(xì)胞進(jìn)行自我更新，也能使它們演化為心肌細(xì)胞。這種材料是一種含兩種聚合物的水凝膠，利用離子交聯(lián)將一種可自我更新的水凝膠（藻朊酸鹽）移除，并切換到一種可分化的微環(huán)境（膠原蛋白）。調(diào)整這個(gè)開(kāi)關(guān)的時(shí)機(jī)，可優(yōu)先引導(dǎo)HPSC分化，來(lái)模仿原腸胚形成到外胚層（早開(kāi)關(guān)）或中胚層/內(nèi)胚層（晚開(kāi)關(guān)）的細(xì)胞系定型（lineage commitment）。作為一個(gè)典范分化細(xì)胞類(lèi)型，研究人員表明，利用這個(gè)系統(tǒng)檢測(cè)早期細(xì)胞系特化，可以促進(jìn)心臟發(fā)生，并增加高密度細(xì)胞種群的基因表達(dá)。

先進(jìn)藥物釋放和組織工程學(xué)教授Kevin Shakesheff稱(chēng)：“我們的新型水凝膠組合屬于第一。它可讓我們?cè)谝粋€(gè)從來(lái)沒(méi)有獲得過(guò)的單一步驟過(guò)程中，從人類(lèi)多能干細(xì)胞（HPSC）生產(chǎn)致密的組織結(jié)構(gòu)。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)再生醫(yī)學(xué)的未來(lái)制造業(yè)具有重要的意義。這個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域是英國(guó)的一個(gè)主要優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，我們看到，有越來(lái)越多的資金投入到未來(lái)的制造業(yè)過(guò)程，以保證在HPSC產(chǎn)品和治療進(jìn)入臨床試驗(yàn)和成為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好為患者提供真正的治療。”

這項(xiàng)研究，以“Combined hydrogels that switch human pluripotent stem cells from self-renewal to differentiation”為題，發(fā)表在2014年3月27日的《PNAS》雜志。