內皮細胞是血管內壁的一層細胞,它們的功能對於維持血管健康至關重要。當內皮細胞功能失常時,稱為內皮功能障礙(ED),這會導致血管收縮和舒張的不平衡,進而影響血液流動。氧化壓力是造成內皮功能障礙的關鍵因素之一,它會減少一氧化氮(NO)的產生,同時增加活性氧(ROS),啟動發炎反應,促使血管發炎和通透性增加。此外,不正常的血流剪切應力也會損害內皮細胞的完整性,進一步加劇發炎反應,最終可能導致心血管疾病和糖尿病等血管性疾病。
研究人員利用iPSC技術,將人體細胞重編程為多功能幹細胞,然後將其分化成不同類型的內皮細胞,包括動脈、靜脈和淋巴內皮細胞。這種技術為研究內皮細胞功能障礙提供了強大的工具,例如,科學家可以利用iPSC衍生的內皮細胞來模擬血腦屏障(BBB)的功能,並研究其在神經退化性疾病中的作用。透過這些模型,研究人員可以更深入地了解疾病的發病機制,並測試新的治療方法。iPSC技術最大的優勢在於它可以利用患者自身的細胞來建立疾病模型,進而實現個人化的醫療研究。
目前,iPSC衍生的內皮細胞已被廣泛應用於各種疾病模型的研究,例如,有研究利用iPSC模型發現,某些神經退化性疾病與血腦屏障功能障礙有關。此外,iPSC技術還可以幫助我們了解基因突變如何影響內皮細胞功能,進而開發針對性的治療方案。這些研究進展不僅有助於我們更深入了解血管疾病的發病機制,也為未來開發新的治療策略提供了有力的支持。總而言之,利用iPSC技術研究內皮細胞功能障礙是當前醫學研究的重要方向,具有巨大的臨床應用前景。
註:本文僅為科學期刊討論,並無醫學治療的建議。
參考文獻:Bridging the Gap: Endothelial Dysfunction and the Role of iPSC-Derived Endothelial Cells in Disease Modeling. Sgromo C, Cucci A, Venturin G, Follenzi A, Olgasi C. Int J Mol Sci. 2024 Dec 11;25(24):13275.