客觀日本

廣島大學等開發出大量分泌細胞因子的間充質幹細胞薄膜,提升治療效果

2025年07月30日 生物醫藥

廣島大學研究生院醫系科學研究科的長瀨健一教授、東京女子醫科大學尖端生命醫科學研究所的高橋宏信講師、美國猶他大學的David W. Grainger教授等人組成的研究團隊宣佈,成功製備出一種能夠大量分泌具有治療效果的細胞介素的間充質幹細胞薄膜。這一成果有望在再生醫療中實現更加有效的治療。相關研究成果已發表在期刊《Materials Today Bio》的3月10日刊上。

title

圖1 圖案化溫度響應性培養皿的製作(供圖:廣島大學)

間充質幹細胞是存在於骨髓、脂肪組織及臍帶等組織中的細胞,因其會大量分泌一種對治療有效的、被稱為「細胞介素」的蛋白質,故被用於針對難治性疾病的再生醫療中。

薄膜狀的間充質幹細胞可直接貼附於患處,因此具有易於固定、能比點滴更可靠地將有效成分送達患處的優點。

此次,研究團隊旨在進一步提高間充質幹細胞薄膜的治療效果。

首先,研究團隊著眼於培養該細胞薄膜的培養皿。鑑於已有研究報告指出細胞的排列方式會改變其功能,研究人員驗證了單向伸展狀態下培養的細胞片的性能。

用於製備細胞片的溫度響應性培養皿在37攝氏度下播種細胞時,細胞會附著並增殖;當溫度降至20攝氏度時,細胞會脫離,可作為細胞薄膜進行回收。

title

圖2 圖案化溫度響應性培養皿的製作(供圖:廣島大學)

於是,研究團隊通過在溫度響應性培養皿上以光聚合方式對親水性聚合物丙烯酰胺進行條紋狀修飾,從而開發出了一種細胞易於附著的部分和不易黏著的部分交替排列的溫度響應性培養皿。

使用該培養皿,製備出了間充質幹細胞在單向伸展狀態下附著而成的定向化細胞薄膜。

對製備出的定向化細胞薄膜所分泌的細胞介素量進行測定後發現,與普通的間充質幹細胞薄膜相比,前者分泌了更多的有助於治療的細胞介素,如血管內皮細胞生長因子(VEGF)、肝細胞生長因子(HGF)、轉化成長因子β(TGF-β)等。

長瀨教授表示:「間充質幹細胞定向化細胞薄膜的製備比預想的還要困難。我與學生以及合作研究者——東京女子醫科大學的高橋宏信老師進行了反複試錯,最終成功以便捷的方法將其製備出來。今後,我們計劃通過動物實驗等方式,驗證間充質幹細胞薄膜的治療效果。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Materials Today Bio
論文:Functional aligned mesenchymal stem cell sheets fabricated using
micropatterned thermo-responsive cell culture surfaces
DOI:10.1016/j.mtbio.2025.101657