利用微流控芯片治療早衰綜合征
2020年8月17日，來自葡萄牙科英布拉大學審計科學和細胞生物學中心的Lino Ferreira 教授在“Nature communications”發(fā)表了題為“Vulnerability of progeroid smooth muscle cells to biomechanical forces is mediated by MMP13”的文章。研究主要開發(fā)了一種從誘導多功能干細胞（induced Pluripotent Stem Cells, iPSCs）產(chǎn)生的HGPS-SMCs組成的微流控芯片。這種芯片可以作為治療早衰綜合征的方法，彌補臨床前期和臨床治療的不足。
產(chǎn)品：基質(zhì)金屬蛋白酶13 ELISA Kit
貨號：SEA099Mu
實驗方法：雙抗夾心
檢測范圍：78-5000pg/mL
研究簡介：
早衰綜合征（Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome, HGPS）是一種導致兒童過早死亡的早衰疾病。這是由 lamin A /C 基因（LMNA）單一突變引起的，并且會產(chǎn)生一種稱為 progerin 的異常 lamin 前體。在HGPS 個體中，平滑肌細胞（Smooth Muscle Cells, SMCs）是最受影響的細胞類型。近來研究發(fā)現(xiàn)，從HGPS 患者的成纖維細胞中能產(chǎn)生 iPSCs（文后都稱為 HGPS-iPSCs）。令人驚訝的是，HGPS-iPSCs 在多能狀態(tài)下顯示出了 lamin A /C 和 progerin 蛋白低表達。然而，在 HGPS-iPSC 分化 SMCs 后，progerin 的表達重新被激活。作者開發(fā)出一種在微流裝置的流動條件下培養(yǎng) HGPS-iPSCs 分化的 SMCs 的體外細胞系統(tǒng)。為了制作芯片，作者研究出將 HGPS-iPSC 分化成具有功能的 HGPS-SMCs 的方法，并證明 HGPS-iPSC-SMCs 與其他表達progerin 的細胞有相似的性質(zhì)。同時，作者證明 HGPS-iPSC-SMCs 易受動脈流剪切壓力的影響，并且這一結(jié)果在 LmnaG609G/G609G 小鼠的離體平滑肌細胞上得到了有效證明。利用芯片，作者確定了 MMP13 的表達量上調(diào)是 HGPS-SMC 易受流動剪切壓力影響的重要介質(zhì)，并且確認了 MMP13 在 LmnaG609G/G609G 小鼠體內(nèi)的作用。之后，作者使用廣譜基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑 BB-94 和 MMP13 特異性抑制劑 4-fluoro-3-methylbenzylamide 均可減少流動條件下培養(yǎng)的 HGPS-iPSC SMCs，并且敲除 MMP13 的 SMCs 提高了 HGPS-iPSC 的SMCs 在 流 動 條 件 下 的 穩(wěn) 定 性，因 此 MMP13 在 流 動 條 件 下 調(diào) 節(jié) HGPS-iPSC 的 SMCs 損 失。而 在LmnaG609G/G609G 小鼠中抑制 MMP13 可顯著增加主動脈弓 SMCs 數(shù)量。最后，作者發(fā)現(xiàn) MMP13 的激活時通過糖萼（Glycocalyx）激活介導的。
圖 1. 流動剪切應(yīng)力下培養(yǎng)的 HGPS-iPSC SMCs 中 MMP13 的活性
圖 2.SMCs 中 MMP13 的表達是由硫酸肝素的增加引起
基質(zhì)金屬蛋白酶是一類需要鋅和鈣來表達催化活性的內(nèi)源性蛋白酶家族。這些酶在維持和重建細胞外基質(zhì)中起著中心作用。MMPs 與各種退行性疾病有關(guān)，包括關(guān)節(jié)炎、心血管疾病、骨骼增長板障礙和癌癥轉(zhuǎn)移。MMPs 在腫瘤中的作用機制非常復雜，在腫瘤發(fā)生、生長、血管生成及轉(zhuǎn)移的多個階段均發(fā)揮作用。 云克隆提供基質(zhì)金屬蛋白酶相關(guān)指標蛋白、抗體以及 ELISA 試劑盒產(chǎn)品，廣泛的應(yīng)用于人、小鼠、大鼠、豬、羊等多個物種的檢測。目前客戶使用云克隆基質(zhì)金屬蛋白酶相關(guān)指標產(chǎn)品發(fā)表的 SCI文獻已超過 330篇。
