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與注射不含肌紅蛋白的水凝膠相比，注射含肌紅蛋白的水凝膠的小鼠腦組織顯示出更為健康的狀態(tài)。圖片來(lái)源：墨爾本大學(xué)
科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然
澳大利亞國(guó)立大學(xué)和墨爾本大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新型“混合”水凝膠，使臨床醫(yī)生能夠安全地將干細(xì)胞輸送到小鼠腦損傷部位。研究成果發(fā)表在最新一期《自然·通訊》上，其將有利于大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)及多身體部位的干細(xì)胞治療。
在發(fā)生中風(fēng)等損傷后，大腦中會(huì)有一個(gè)死區(qū)，需要臨時(shí)血液供應(yīng)來(lái)支持細(xì)胞，直到血液系統(tǒng)修復(fù)。新型水凝膠可將物質(zhì)輸送到體內(nèi)，并促進(jìn)新細(xì)胞有效生長(zhǎng)，其不但 可提供干細(xì)胞和氧氣，還能在注射過(guò)程中保持干細(xì)胞存活。此突破性研究解決了干細(xì)胞科研人員自20世紀(jì)80年代以來(lái)面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)，即保持干細(xì)胞存活足 夠長(zhǎng)的時(shí)間，使它們?cè)诓迦肷眢w受損部位時(shí)，可以創(chuàng)建新組織所需的細(xì)胞。
在這一歷時(shí)5年的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種基于肌紅蛋白的合成蛋白質(zhì)——在抹香鯨和馬的心肌中高濃度存在的天然蛋白，其添加到水凝膠中能提供持續(xù)的氧氣釋放，確保干細(xì)胞在遞送過(guò)程中存活，進(jìn)一步發(fā)育成腦組織修復(fù)所需的細(xì)胞。
鯨魚和其它深潛動(dòng)物被認(rèn)為在肌肉組織中進(jìn)化出了高濃度肌紅蛋白，因此它們能在潛水時(shí)緩慢吸收盡可能多的氧氣；同樣，馬也被認(rèn)為有同等進(jìn)化，因此它們才可進(jìn)行遠(yuǎn)距離馳騁。
最新研究在受傷的小鼠腦組織中展開，團(tuán)隊(duì)證實(shí)，結(jié)合了肌紅蛋白和干細(xì)胞的水凝膠，修復(fù)了受傷的腦組織。與不含肌紅蛋白的水凝膠相比，健康大腦功能所需的新干細(xì)胞，存活和生長(zhǎng)都顯著增強(qiáng)。
該研究提高了未來(lái)在人體治療中生長(zhǎng)新組織的可能性，這也是水凝膠中實(shí)現(xiàn)氧氣輸送和干細(xì)胞移植長(zhǎng)期存活的第一個(gè)證據(jù)。