心血管疾病是全世界死亡的主要原因，治疗并不容易。这种疾病严重损害患者的血管，可能需要复杂的搭桥手术。
莫格里奇研究所的科学家们正在努力实现建立动脉库的梦想——类似于今天常见的血液库——它可以在手术过程中用现成的材料替换患病的动脉。
摩根里奇再生生物学家詹姆斯汤姆逊实验室的最新工作使科学更接近这个目标。
在2019年5月9日在线发表在《干细胞报告》上的一篇论文中，汤姆森实验室强调了一种更好的生长平滑肌细胞的方法，平滑肌细胞是动脉的两个细胞构建模块之一，来源于多能干细胞。这项工作还发现了一种潜在的药物，可以降低患者手术后的风险。
汤姆森说：“我们决定把重点放在血管上，因为心血管疾病是世界上主要的死亡原因。“例如，在美国，心脏病和中风分别是第一和第三杀手。这项工作除了为移植制造血管外，还有其他意义；这是更先进的组织工程的垫脚石。”
要在实验室制造动脉，有两种必要的细胞类型：内皮细胞和平滑肌细胞。2017年，实验室演示了内皮细胞的生成和表征方法，而新的研究则集中在平滑肌细胞上。
主要作者张珏和副科学家莫格里奇说，广泛使用的干细胞平滑肌细胞生长因子也可能导致内膜增生，这是旁路移植术失败的最常见原因之一。
在内膜增生中，由于平滑肌细胞的增殖和迁移，动脉壁的一部分变厚，并导致血管变窄。
“我们希望有一个可以降低内膜增生风险的计划，”张说。“这是平滑肌细胞分化的常见问题。如果你想做一条有用的动脉，就不会有这个风险。”
健康的平滑肌细胞需要收缩能力，这有助于它们将血液分布到全身并调节血压。该团队使用高通量筛选来鉴定一种叫做RepSox的小分子，这种小分子最有可能产生具有收缩特性的细胞。
RepSox是从筛选的4804个小分子中鉴定出来的。与广泛使用的生长因子相反，RepSox抑制内膜增生。它比这些增长因素更稳定，也是一种更便宜的选择。
RepSox有利于区分平滑肌细胞的特性，也是降低术后并发症(如内膜增生)风险的理想候选药物。因此，这种基于干细胞的高通量筛选可以作为一种新的策略来识别限制血管狭窄的药物。
“即使你做了搭桥手术，你的动脉也会出现一些问题，比如内膜增生导致的再狭窄(动脉狭窄)，”张医生说。“目前市场上只有两种FDA批准的药物[可以解决这些问题]，而且它们不是细胞类型特异性的，这意味着它们有副作用。我们发现RepSox抑制内膜增生，副作用更少。”
RepSox是细胞类型特异性的，因此它抑制平滑肌细胞并防止内膜增生的发展，而不影响邻近的细胞类型，如内皮细胞。
虽然这一发现使科学家们更接近于改善心血管疾病的治疗，但张说，还有另一个挑战需要解决：细胞成熟。
“基本上，这种细胞类型比以前的努力要好，但还不成熟，”张说。“我们需要诱导这些细胞变得更加成熟，与我们的自然动脉更加相似，功能更加强大。”
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