剑桥大学的科学家们已经在实验室里培育出了类似小血管的模型，并利用它们来展示支撑这些血管的支架受损是如何导致它们渗漏，从而导致血管性失智和卒中等疾病的。

剑桥大学

11月16日消息

这项发表在《干细胞报告》（Stem Cell Reports）上的研究还发现了一种药物靶点，可以“堵塞”这些漏洞，防止所谓的脑小血管病。

研究于2023年11月16日发表在《Stem Cell Reports》（最新影响因子：5.9）杂志上

脑小血管病（Small vessel disease ，SVD）是与年龄相关的认知功能下降的主要原因，占全球失智症病例的近一半（45%）。它还导致了五分之一（20%）的缺血性卒中，这是最常见的卒中类型，血液凝块阻止血液和氧气流向大脑。

大多数小血管病病例与高血压和 2 型糖尿病等疾病相关，往往影响中年人。然而，有一些罕见的遗传性疾病可以在更年轻的时候发病，通常在 35 岁左右。遗传性和“自发性”疾病具有相似的特征。

剑桥大学（University of Cambridge）Victor Phillip Dahdaleh 心肺研究所的科学家使用了从患有这种罕见的 SVD 患者的皮肤活检中提取的细胞，这种 SVD 是由一种名为 COL4 的基因突变引起的。

通过对皮肤细胞进行重新编程，他们能够创造出诱导多能干细胞（iPS），这种iPS 有能力发展成体内几乎任何类型的细胞。然后，研究小组利用这些干细胞产生了脑血管细胞，并创建了一种模仿患者脑血管缺陷的疾病模型。

剑桥大学临床神经科学系的 Alessandra Granata 博士领导了这项研究，她说：“尽管全世界有很多人受到小血管病的影响，但我们几乎没有治疗方法，因为我们不完全了解是什么损害了血管并导致了这种疾病。”我们对潜在原因的大部分了解往往来自于动物研究，但它们能告诉我们的东西有限。

“这就是为什么我们转向干细胞来生成脑血管细胞，并‘在培养皿中’创建一个疾病模型，以模拟我们在患者身上看到的情况。”

我们的血管是围绕着一种叫做细胞外基质的支架构建的，这是一种网状结构，它排列并支撑着大脑中的小血管。COL4 基因对基质的健康很重要。

在他们的疾病模型中，研究小组发现细胞外基质被破坏了，尤其是在其所谓的“紧密连接”处，它将细胞“拉”在一起。这导致小血管渗漏，这是小血管病的一个关键特征，即血液从血管渗漏到大脑。

研究人员发现了一种叫做金属蛋白酶（MMPs）的分子，它在这种损伤中起着关键作用。一般来说，基质金属蛋白酶对维持细胞外基质很重要，但如果产生太多，它们就会破坏结构，就像《魔法师的学徒》（The Sorcerer's Apprentice）中一样，一把扫帚可以拖地，但太多就会造成破坏。

当研究小组用抑制基质金属蛋白酶的药物（一种抗生素和抗癌药物）处理血管时，他们发现这些药物逆转了损伤并阻止了渗漏。

Granata 博士补充说：“这些特殊的药物可能有显著的副作用，因此它们本身无法治疗小血管病。但它们表明，理论上，靶向 MMPs 可以阻止疾病。我们的模型可以相对容易地扩大规模，以测试未来潜在药物的可行性。”

创建于1209年的英国剑桥大学

参考文献

Source：University of Cambridge

Lab-grown 'small blood vessels' point to potential treatment for major cause of stroke and vascular dementia

Reference：

Al-Thani, M, Goodwin-Trotman, M. A novel human 1 iPSC model of COL4A1/A2 small vessel disease unveils a key pathogenic role of matrix metalloproteinases. Stem Cell Reports; 16 Nov 2023; DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2023.10.014

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原文标题:实验室培育的“小血管”为卒中和血管性失智的主要病因提供了潜在的治疗方法