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科学家发现了一种治疗杜氏肌营养不良症的新方法

罗马的Sanford Burnham Prebys医学发现研究所,Fondazione Santa Lucia IRCCS和UniversitàCattolica del Sacro Cuore大学的科学家表明,对营养不良性肌肉中释放的细胞外囊泡含量进行药理(药物)校正可以恢复其再生肌肉的能力并预防肌肉疤痕(纤维化)。这项发表在《EMBO报告》上的研究揭示了一种针对杜兴氏肌营养不良症(DMD)的有前途的新治疗方法,这种疾病是一种无法治愈的肌肉萎缩性疾病,在再生医学领域具有深远的意义。

“我们的研究表明,细胞外囊泡是生物活性介质,可以转移药物的益处-在这种情况下,是HDAC抑制剂(HDACi)-用于治疗DMD,”发育,衰老和再生学教授Pier Lorenzo Puri医学博士Sanford Burnham Prebys的程序,该研究的通讯作者。“我们在大约20年前就发现了这种治疗方法的前景,并进行了所有的临床前工作,从而导致了当前针对DMD男孩的临床试验。但是,迄今为止,HDACi的治疗潜力受到其全身性不良反应的限制。 ”

在当前的临床试验中,患有DMD的男孩由于不良副作用的风险,未按最佳剂量接受HDACi治疗。科学家们希望细胞外囊泡可能为局部递送将HDACi转移至营养不良的肌肉的生物活性颗粒提供无细胞,非免疫原性,可移植的工具,从而克服长期服用高剂量引起的不良副作用。

“我们相信使用这种经过药理学校正的细胞外囊泡的新颖方法可以安全地将诸如HDACi之类的药物直接递送至营养不良的肌肉,以获得有益的作用,否则只有在更高的毒性剂量下才能实现这种作用,” Puri说。

细胞外囊泡是生物活性颗粒,这意味着它们在体内具有作用。由于它们的治疗潜力,它们最近引起了生物医学界的极大关注。这些粒子包含DNA,RNA或蛋白质形式的信息,并从一个细胞交换到另一个细胞。这些颗粒含量的变化会导致营养不良性肌肉细胞之间的通讯不良,并改变其行为。在这项研究中,科学家发现可以纠正这些含量变化,以恢复营养不良性肌肉细胞之间的生理联系。

通讯故障

Puri小组的先前研究表明,随着DMD的发展,称为纤维致脂肪性祖细胞(FAP)的特殊肌肉愈合细胞被破坏,并开始促进肌肉消瘦和纤维化。研究小组怀疑,FAP和肌肉干细胞之间的交流改变(可能通过细胞外囊泡)可能是问题的一部分。

为了回答这个问题,该研究的第一作者MartinaSandonà博士和她的同事们进行了一系列实验,其中包括来自DMD男孩的肌肉活检,他们参加了试验性HDACi治疗的临床试验以及小鼠DMD模型。科学家能够证明,随着DMD的发展,通过细胞外囊泡进行的细胞通讯随着时间的推移而逐渐改变,从而削弱了DMD肌肉的再生潜力。重要的是,研究人员证明了用HDAC抑制剂纠正细胞外囊泡的含量可以激活肌肉干细胞并促进再生,同时减少纤维化和炎症。

Fondazione Santa Lucia IRCCS小组负责人Valentina Saccone博士说:“我们的发现可能会扩展到其他疾病和病症,因为药理学上'提拔'的细胞外囊泡可被用作再生医学的一般治疗工具。卡托利卡·德尔·萨克罗·库雷大学(UniversitàCattolica del Sacro Cuore)终身教授,该研究的共同通讯作者。这些颗粒还可以用作其他治疗方法的辅助方法,例如基因或细胞疗法。”

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