磁引导提高了干细胞治疗职业性肺疾病的能力

北卡罗莱纳州达勒姆市-今天在STEM细胞转化医学(SCTM)中发布的一项研究结果可能为治愈严重的肺部疾病矽肺病指明了道路，该疾病影响了全球数百万工人。矽肺病是由建筑和喷砂等行业的工作人员多年呼吸二氧化硅粉尘微粒引起的。这些微粒最终会导致肺组织发炎和结疤，进而使呼吸困难并可能导致死亡。

目前尚无治愈矽肺病的方法，一旦破坏完成就无法挽回。治疗的重点是缓解症状并减慢疾病的进程，而医学界正在寻求永久解决方案。

间充质干细胞(MSCs)是最有前途的潜在疗法之一，其可根据其生长的培养条件而编程为多种细胞类型。研究人员已经在考虑MSC是否能够再生新的肺细胞来替代被二氧化硅破坏的肺细胞，从而提供急需的治疗方法。

然而，在矽肺病的情况下，MSC具有抗炎作用，因此受到更多的赞赏。通过最大程度地减少二氧化硅颗粒引起的肺部炎症，MSC治疗可以减轻疤痕和肺功能丧失。但是，就其在临床试验中的功效而言，结果充其量只是微不足道的。

“其原因尚不清楚，但是有一种理论认为，尽管MSCs最初在给药后被困在狭窄的肺毛细血管中，但它们在大约24小时内就从肺中清除了。这种早期清除可能解释了为什么MSCs的作用常常很短。持久或不足以促进受损肺的改善。”医学博士Patricia Rocco说。她和来自巴西里约热内卢联邦大学肺部研究实验室的Fernanda F. Cruz博士均是SCTM发表论文的资深作者。

他们研究的目的是找到一种将MSC保留在肺中足够长的时间以实现益处的方法。特别是，研究人员希望了解磁性靶向(一种已经显示出可改善干细胞在其他类型靶组织中的归巢和保留能力的技术)是否可以改善MSC治疗的矽肺小鼠的预后。

他们首先用超顺磁性纳米粒子对MSC(从小鼠中采集)进行磁化，该超顺磁性纳米粒子由被柠檬酸根阴离子包裹的氧化铁(磁赤铁矿)核组成。路易斯·席尔瓦(Luisa Silva)博士说：“这类纳米颗粒已经在靶向药物治疗中进行了研究，其主要优点是对受体细胞的毒性低且易于磁化;即，在经过24小时的潜伏期后，MSC会自发摄取此类颗粒。” ，论文的第一作者。

接下来，将研究中的24只小鼠最初分为对照组(六只)和另一组18只，其中诱发了矽肺病。15天后，将矽肺小鼠进一步随机分为三个相等的组。这些组中的一组接受了静脉注射盐水。一组用磁化MSC治疗;第三组用磁化的MSC进行治疗，另外每只动物在MSC注射后立即都有一对磁铁(通过胶带)附着在其胸部。将磁铁放置48小时。

克鲁兹博士说：“在去除磁铁后，我们检查了所有组中的所有动物，发现植入磁铁的那些动物的肺中有大量的磁化MSC。”

在研究的第二步中，研究小组分析了与非磁化MSC相比，磁靶向的效果。去除磁铁七天后，对动物进行评估。那些用磁化的MSC和磁铁治疗过的小鼠表现出静态肺弹性，阻力和肉芽肿区域的明显减少-所有肺部改善的迹象-而其他组的小鼠则没有。

Rocco博士说：“这告诉我们，磁性靶向可能是增强基于MSC的细胞疗法对矽肺病和其他慢性肺部疾病有益效果的有前途的策略。”

STEM CELLS转化医学总编辑兼维克森林再生医学研究所所长Anthony Atala医师表示：“呼吸微小的尘埃颗粒引起的职业病会导致不可逆转的肺部损害。”“磁性靶向的使用使干细胞在损伤区域的保留时间更长，并导致更快的恢复和减少的疤痕形成，突显了这种有前途的治疗策略的潜力。”

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