麦麦提艾力·热合曼
MSCs在肺损伤病理环境中的命运解析与治疗优化策略研究
报告人:麦麦提艾力·热合曼
所在单位:喀什地区第一人民医院
报告人简介:
毕业于清华大学生命科学院，并荣获生物学博士学位。这一学术历程为我在组织工程与细胞治疗领域的研究奠定了坚实的基础。
博士期间的主要科研方向聚焦于两个核心领域：
一、种子细胞在疾病治疗中的优化与应用：
我深入探索种子细胞（涵盖干细胞、免疫细胞等）在多种疾病，特别是肺纤维化等难治性病症治疗中的关键作用及其内在机制。通过采用前沿的单细胞转录组分析技术，我致力于揭示种子细胞在疾病微环境中的分子动态变化与功能调控机制，从而精准识别并验证潜在的治疗靶点。在此基础上，我进一步运用合成生物学策略对种子细胞进行精细改造，旨在增强其体内存活能力、分化效率及治疗效果，为开发新型、高效的细胞治疗策略提供科学依据与技术支持。
二、新型生物材料在细胞治疗中的创新应用：
我致力于研究并开发一系列创新型生物材料，这些材料能够在体内直接捕获并高效促进干细胞的分化，从而显著提升细胞治疗的安全性、稳定性及整体疗效。同时，我深入探究生物材料与种子细胞之间的相互作用机制，不断优化材料设计，以更精确地模拟体内微环境，进而激发并优化细胞功能的发挥。这一研究方向不仅拓展了细胞治疗的应用边界，也为生物材料科学的发展注入了新的活力。
在组织工程与干细胞治疗领域，外源植入种子细胞展现出显著治疗潜力，但其在体内复杂病理环境中难以持久存活、快速消失的问题，严重削弱了预期治疗效果。
现有文献表明，静脉注射的间充质干/基质细胞（MSCs）可通过血液循环归巢至损伤部位。基于此，为探究种子细胞在体内病理环境中的动态变化与最终命运，本研究选用博来霉素（BLM）诱导的肺损伤小鼠模型展开研究。
实验中，先将荧光素标记的MSCs经尾静脉注入小鼠体内，运用活体成像技术持续跟踪分析，发现MSCs主要停留于肺部，且荧光信号随时间逐渐减弱直至消失。为进一步明确其在肺部的命运，改用GFP标记的MSCs经尾静脉注射，使其在体内停留3天后，取出小鼠肺部组织，经酶消化制成肺单细胞悬液。利用流式分选技术，依据GFP表达情况（阳性-阴性）精准分选体外植入并在肺中停留的MSCs与肺内原有细胞。
随后，采用10x genomics单细胞转录组测序技术对分选得到的MSCs进行深度分析，解析其病理环境中的命运轨迹。测序结果显示，MSCs中ATP代谢和葡萄糖代谢等能量代谢相关通路显著下调，提示能量代谢异常可能是导致其在病理环境中快速消失、影响治疗效果的关键因素。
基于此，对MSCs中与糖原合成代谢密切相关的基因GYS1进行过表达处理。结果显示，GYS1基因过表达的MSCs在体内停留时间显著延长，治疗效果明显提升。
综上，本研究系统剖析了外源植入种子细胞MSCs在体内的动态变化与命运归宿，并通过工程化手段调控关键基因，有效提升了MSCs的治疗效果，为组织工程与干细胞治疗领域提供了新思路与策略。
