手术中替换患病动脉 动脉血管库
在2019年5月9日发表在《Stem Cell Reports》在线版上的一篇论文中，Thomson实验室强调了一种更好的方法来培养平滑肌细胞，平滑肌细胞是多能干细胞形成的动脉的两个细胞结构块之一。这项工作还确定了一种潜在的药物，可以降低接受搭桥手术患者的术后风险。
Thomson说：“我们决定把重点放在血管上，因为心血管疾病是全世界死亡的主要原因。例如，在美国，心脏病和中风分别是头号杀手和三号杀手。这项工作的意义不仅仅是制造移植血管；它是更先进组织工程的垫脚石。”
在实验室制造动脉需要两种基本的细胞类型：内皮细胞和平滑肌细胞。2017年，实验室展示了内皮细胞的生成和特征化方法，而新的研究集中于平滑肌细胞。
Jue Zhang是文章的第一作者、Morgridge的副科学家，他说，广泛使用的利用干细胞产生的平滑肌细胞生长因子也会导致内膜增生，这是旁路移植失败的最常见原因之一。
内膜增生时，由于平滑肌细胞的增殖和迁移，动脉壁的一部分增厚，导致血管变窄。
“我们希望有一个能降低内膜增生风险的方案，”Zhang说。这是平滑肌细胞分化的一个常见问题，如果你想制造一条有用的动脉，你就不希望有这种风险。”
健康的平滑肌细胞需要收缩的能力，这有助于它们将血液分配到全身并调节血压。通过高通量筛选，研究小组鉴定出一种叫做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。
从4804个小分子筛中鉴定出RepSox。与目前广泛使用的生长因子相比，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。
使Repsox有利于平滑肌细胞分化的特性也使其成为减少术后并发症（如内膜增生）风险的理想药物候选。因此，这种基于干细胞的高通量筛选技术可以作为一种新的策略来识别限制血管狭窄的药物。
Zhang说：“即使你做了搭桥手术，你的动脉也会有一些问题，比如内膜增生导致的再狭窄（动脉狭窄）。目前市场上只有两种FDA批准的药物[用于解决这些问题]，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能抑制内膜增生，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，防止内膜增生的发生，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方法，但Zhang说还有另一个挑战要解决：细胞成熟。
“基本上，这种类型的细胞比以前的研究要好，但它还没有成熟，”他说。我们需要诱导这些细胞变得更成熟，更接近我们的原生动脉，使其更具功能。”
