利用微流控芯片治疗早衰综合征
2020年8月17日，来自葡萄牙科英布拉大学审计科学和细胞生物学中心的Lino Ferreira 教授在“Nature communications”发表了题为“Vulnerability of progeroid smooth muscle cells to biomechanical forces is mediated by MMP13”的文章。研究主要开发了一种从诱导多功能干细胞（induced Pluripotent Stem Cells, iPSCs）产生的HGPS-SMCs组成的微流控芯片。这种芯片可以作为治疗早衰综合征的方法，弥补临床前期和临床治疗的不足。
产品：基质金属蛋白酶13 ELISA Kit
货号：SEA099Mu
实验方法：双抗夹心
检测范围：78-5000pg/mL
研究简介：
早衰综合征（Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome, HGPS）是一种导致儿童过早死亡的早衰疾病。这是由 lamin A /C 基因（LMNA）单一突变引起的，并且会产生一种称为 progerin 的异常 lamin 前体。在HGPS 个体中，平滑肌细胞（Smooth Muscle Cells, SMCs）是最受影响的细胞类型。近来研究发现，从HGPS 患者的成纤维细胞中能产生 iPSCs（文后都称为 HGPS-iPSCs）。令人惊讶的是，HGPS-iPSCs 在多能状态下显示出了 lamin A /C 和 progerin 蛋白低表达。然而，在 HGPS-iPSC 分化 SMCs 后，progerin 的表达重新被激活。作者开发出一种在微流装置的流动条件下培养 HGPS-iPSCs 分化的 SMCs 的体外细胞系统。为了制作芯片，作者研究出将 HGPS-iPSC 分化成具有功能的 HGPS-SMCs 的方法，并证明 HGPS-iPSC-SMCs 与其他表达progerin 的细胞有相似的性质。同时，作者证明 HGPS-iPSC-SMCs 易受动脉流剪切压力的影响，并且这一结果在 LmnaG609G/G609G 小鼠的离体平滑肌细胞上得到了有效证明。利用芯片，作者确定了 MMP13 的表达量上调是 HGPS-SMC 易受流动剪切压力影响的重要介质，并且确认了 MMP13 在 LmnaG609G/G609G 小鼠体内的作用。之后，作者使用广谱基质金属蛋白酶抑制剂 BB-94 和 MMP13 特异性抑制剂 4-fluoro-3-methylbenzylamide 均可减少流动条件下培养的 HGPS-iPSC SMCs，并且敲除 MMP13 的 SMCs 提高了 HGPS-iPSC 的SMCs 在 流 动 条 件 下 的 稳 定 性，因 此 MMP13 在 流 动 条 件 下 调 节 HGPS-iPSC 的 SMCs 损 失。而 在LmnaG609G/G609G 小鼠中抑制 MMP13 可显著增加主动脉弓 SMCs 数量。最后，作者发现 MMP13 的激活时通过糖萼（Glycocalyx）激活介导的。
图 1. 流动剪切应力下培养的 HGPS-iPSC SMCs 中 MMP13 的活性
图 2.SMCs 中 MMP13 的表达是由硫酸肝素的增加引起
基质金属蛋白酶是一类需要锌和钙来表达催化活性的内源性蛋白酶家族。这些酶在维持和重建细胞外基质中起着中心作用。MMPs 与各种退行性疾病有关，包括关节炎、心血管疾病、骨骼增长板障碍和癌症转移。MMPs 在肿瘤中的作用机制非常复杂，在肿瘤发生、生长、血管生成及转移的多个阶段均发挥作用。 云克隆提供基质金属蛋白酶相关指标蛋白、抗体以及 ELISA 试剂盒产品，广泛的应用于人、小鼠、大鼠、猪、羊等多个物种的检测。目前客户使用云克隆基质金属蛋白酶相关指标产品发表的 SCI文献已超过 330篇。
