佛罗里达农工大学-佛罗里达州立大学工程学院与梅奥诊所合作研究阿尔茨海默病治疗方法
从左至右:佛罗里达农工大学-佛罗里达州立大学工程学院博士生法拉克·赛义德(Falak Syed)、萨伊莱斯蒂·乔希(Sailesti Joshi)和詹妮弗·伯格·森(Jennifer Berg Sen)以及李岩(Yan Li)教授在佛罗里达州立大学跨学科研究与商业化大楼的化学与生物医学工程实验室中合影。该团队正与梅奥诊所合作研究阿尔茨海默病的新型治疗方法。
图片来源:Scott Holstein/佛罗里达农工大学-佛罗里达州立大学工程学院
梅奥诊所佛罗里达分院、佛罗里达州立大学和佛罗里达农工大学-佛罗里达州立大学工程学院的研究人员正合作开发阿尔茨海默病的创新治疗方法。
佛罗里达农工大学-佛罗里达州立大学工程学院化学与生物医学工程系教授李岩(Yan Li)正领导这项神经退行性疾病的研究。她的团队包括数名博士生和来自梅奥诊所的知名专家。李岩教授同时在佛罗里达州立大学和梅奥诊所任职,为该研究带来了超过二十年的多能干细胞生物学和细胞外囊泡治疗经验。
"这一合作项目之所以重要,是因为梅奥诊所提供的资源和专业知识,"李岩说。"这项研究的关键组成部分之一是获取源自患者的三维脑模型。这些尖端工具将使科学家能够基于真实的人类生物系统更有效地评估新治疗方法。"
通过脑类器官研究靶向阿尔茨海默病
在《先进医疗材料》(Advanced Healthcare Materials)期刊发表的研究中,李岩及其同事开发了一种更精确的脑部疾病研究细胞模型,这一工具可帮助科学家为患者创造更好的治疗方法。
通过结合脑类器官——模拟人类器官功能的实验室培养细胞结构——和类似脑内发现的免疫细胞,研究人员创建了一种更能模拟人类大脑内部环境的模型。
与更简单的脑部表示不同,这些类器官包含类似小胶质细胞的免疫细胞,类似于大脑的天然清理和防御细胞。这些使脑类器官能够模仿炎症或免疫反应,而这两种反应在神经退行性疾病中都至关重要。
开发出这一工具后,研究团队通过将类器官暴露于来自阿尔茨海默病患者脑细胞的微小细胞间信使——即细胞外囊泡——来研究阿尔茨海默病。
他们发现,含有健康免疫细胞及其伴随的细胞外囊泡的样本减少了有害炎症,并降低了与阿尔茨海默病患者体内发现的几种有害蛋白质相关的信号。
"这项研究为理解小胶质细胞和脑类器官在模拟神经退行性变中的作用以及开发基于细胞外囊泡的无细胞疗法治疗阿尔茨海默病铺平了道路,"李岩说。
这些结果提供了一种研究阿尔茨海默病及相关神经状况的新方法,更精确的方法,并指向使用细胞外囊泡进行治疗而非药物或移植细胞的治疗方法。
"将细胞信使用作药物是应用大脑自身清理工具对抗疾病的新治疗方法的一个有前景的方向,"李岩说。"通过深入了解这种通信,我们希望开发出能够改变阿尔茨海默病进展的新治疗方法。"
学生通过合作获得罕见的临床经验
佛罗里达州立大学与梅奥诊所的合作为生物医学工程博士生提供了一个在传统工程博士项目中不常见的机会:直接沉浸在临床研究环境中。
佛罗里达州梅奥诊所的几位知名研究人员为这一倡议做出了贡献。神经科学副教授高木隆久(Takahisa Kanekiyo)博士和神经外科教授阿尔弗雷多·奎诺内斯-伊诺霍萨(Alfredo Quinones-Hinojosa)博士领导医疗方面的工作。博士研究学生詹妮弗·伯格·森(Jennifer Berg Sen)、萨伊莱斯蒂·乔希(Sailesti Joshi)和法拉克·赛义德(Falak Syed)正与李岩在学术方面合作。
学生们在梅奥诊所杰克逊维尔分院与医生和医学博士一起工作,亲身体验以患者为中心的研究,并学习通常在大学环境中无法获得的高级实验室技术。这一经历为工程学生提供了研究的医学视角,帮助他们理解技术工作如何转化为临床应用。
"我希望未来我们能够扩大这类教师合作和学生培训机会,以推进改善患者治疗效果的转化研究,"学术事务健康创新与战略联盟助理教务长兼助理副校长艾米丽·普里查德(Emily Pritchard)说。
亲眼目睹他们的工作可能帮助解决的真实世界医疗挑战,已经激励了已经访问过诊所的博士生。这种安排为临床医生提供了接触工程专业知识的机会,同时也为学生提供了传统工程课程很少提供的医疗背景。
"与梅奥诊所合作是一次极具启发性的经历,我期待这项工作未来的成果,"伯格·森(Berg Sen)说。
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