加州大学洛杉矶分校研究人员展示了可以帮助身体细胞修复过程的新材料
由加州大学洛杉矶分校生命分子工程师和医生领导的研究小组展示了一种治疗材料，可以有一天在伤口或中风后促进更好的组织再生。
在身体的典型愈合过程中，当皮肤组织受损时，身体会生长替代细胞。整合素是在创建新组织的关键细胞过程中重要的一类蛋白质。其中一个过程是细胞粘附，当新细胞“粘附”到细胞之间的材料，称为细胞外基质。另一个是细胞迁移，其中在细胞表面，整联蛋白有助于“细胞”沿细胞外基质移动细胞到位。然而，这些过程不会发生在脑卒中中被损坏的脑组织中。科学家正试图开发可以促进这种愈合形式的治疗材料。
UCLA研究人员开发的可注射凝胶状材料被称为水凝胶，通过在伤口内部形成一个像人造细胞外基质一样的支架，帮助这种修复过程，并且新的组织在其周围生长。
使用注射凝胶不是新的，但以前的凝胶支架导致新形成的组织中的血管较弱。Nature Materials发表的新发现表明，当支架含有特定的整联蛋白结合分子时，形成的新血管更强。
领导研究的化学和生物分子工程，生物工程和皮肤病学教授塔蒂亚娜·塞古拉（Tatiana Segura）说：“可注射的凝胶支架类似于植物用于生长的花园格子。“本身就是好的，因为新的组织有一些东西来支持它的增长。这种新材料类似于具有非常特定肥料的格子，以帮助植物生长健康和强壮。
即使将凝胶与促进血管形成的蛋白质（例如血管内皮生长因子，称为VEGF）组合，支架内的新组织中的血管易于渗漏，并且也趋于聚集在一起。
为了克服这个问题，研究人员深入研究了整合素结合分子与凝胶的相互作用以及这些分子如何影响血管生长。
他们用不同的整联蛋白结合分子测试了两种类型的支架。两种支架也含有VEGF蛋白。他们发现，与被称为“？3 /？5？1”的整合素结合的支架之一工作得很好。它导致更高质量的修复和血管再生。此外，他们发现，α3/β5？1结合支架也引导了血管的形状，称为形态信号传导过程。
他们测试的其他整合素结合性支架仍然存在泄漏和聚集血管的问题。
“除了对新组织和血管的结构支持之外，添加特异性整合素结合分子为3 /？5？1，告诉周围组织生长强度和定义明确的血管，而不是我们测试的其他新血管容易泄漏并且聚集在一起太近，“Segura说。
研究的主要作者是李若兰，一个2017年加州大学洛杉矶分校博士研究生，被塞古告诉。合作者还包括加州大学洛杉矶分校的David Geffen医学院的神经病学家和神经科学家Thomas Carmichael博士，弗吉尼亚大学生物医学工程教授Thomas Barker。
在最近的研究中，研究人员证实，整合素结合可以通过β3/β51-1-结合支架在体外决定血管结构，从而形成与现有血管分支相连的广泛网络。然后研究人员在小鼠中使用相同的3/5？1支架，并观察到形成的中风后漏血少的血管。
研究人员说，下一步将使用整合素结合分子与其他水凝胶技术，这些技术已显示中风后长期功能恢复的前景，但新生长的血管并不健壮。
Carmichael说：“目前没有什么疗法可以促进脑卒中后的脑部修复和恢复。“所有的中风治疗都集中在导致脑卒中的脑血管中的初期阻塞。这意味着中风是成人残疾的最常见原因。这项研究令人兴奋，因为它显示出一种可行的途径，可以通过将新的和形成良好的血管生长到卒中区域来改变卒中死亡组织和瘢痕组织。“
加利福尼亚大学洛杉矶分校的博士后学者和塞古拉实验室的成员Lina Nih也是本文的作者。其他作者还包括加州大学洛杉矶分校化学和生物化学系，机械和航空航天工程学院以及电气工程部门的研究人员。其他作者来自佐治亚理工大学; 华中科技大学，中国; 和NovuMind Inc.在加利福尼亚州圣克拉拉市。
该研究得到了国家卫生研究院的支持。
塞古拉和合作者对生物材料的组织修复，包括一个工作 注射凝胶 （从这个目前的研究不同）以及最近的工作，这表明该凝胶可以减少炎症，促进笔划网站神经祖细胞的迁移。
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