损伤组织再生:生物支架促进兔关节生长
2010-08-12 00:25:00   来源:   作者:  评论:0 点击:

《每日科学》2010年8月1日报道 —— 一支由美国国家卫生研究院提供资金支持的研究小组利用尖端技术成功地使关节在兔子体内(或者说在活体内)重新形成。活体再生程序实现过程为:通过刺激此前 无法修复的器官或组织并最终使之自愈。在本研究中,科学家向生物支架(由生物适应与生物降解材料做成的具有相应组织形态的三维结构)注入了一种蛋白使之促 进兔关节的生长。

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研 究小组用激光扫描了一只实验兔前肢关节的表面轮廓,然后建立一个用于创建具有相应结构生物支架的三维模型。 本研究中的一部分实验兔接受注有胶原蛋白凝胶的生物支架,凝胶中加载了前所提及的促关节生长蛋白:转化生长因子β3(TBFB3),其它实验兔则仅接受不 含TGFB3的生物支架。

比起不灌注TGFB3的生物支架来,灌注了TGFB3的生物支架吸收了超过130%的细胞,并长出了密度与韧度 更高的整个软骨组织外层。接受TCFB3灌注生物支架的实验兔在关节置换完成后3到4周重新开始负重活动与长程运动;在术后5到8周,这些实验兔的活动情 况几乎与对照组一样好。相比之下,所接受的生物支架中未含TGFB3的实验兔则继续跛行。

本研究小组的成员包括:纽约市哥伦比亚大学医学中心组织工程与再生医学实验室的Chang H. Lee、Avital Mendelson、Eduardo K. Moioli与 Jeremy J. Mao;密苏里大学兽医学院哥伦比亚分院的James L. Cook;以及克莱姆森大学大学与南卡罗莱那医科大学查尔斯顿分校生物工程系的Hai Yao。

“软骨是最难再生的组织之一。本研究中首次让整个软骨关节得以再生。通过这种方式再生软骨的成功,使得我们希望:在无需细胞移植的情形下,运用该方法也能让其它组织再生。”Mao博士说。

进一步的研究将可能在临床前试验动物模型中置换关节炎关节,并最终能够为需要整个关节置换的病人实施该置换术。骨关节炎是世界上导致慢性残疾的主要原因之一。这一疾病涉及了软骨与骨骼的结构崩塌问题,影响美国近八千万人口。

Mao博士同时补充:“到2030年,罹患关节炎的老年人口将翻番,到那个时候,最后一个在婴儿潮中出生的人也步入了老年期。” 目前关节置换只能提供10到15年的使用寿命,而65岁左右的关节炎病人人数正在日益增长,这显然无法适应其要求。

“活 体组织再生的潜力是难以估量的。Mao博士的这一研究工作 —— 通过在活的动物体内吸收宿主细胞来达到修复损坏的软骨与骨骼目的 —— 可能有助于发现更先进的关节炎及其它疾病疗法。”Discovery Science and Technology(科学发现与技术)NIBIB分部的Christine Kelley博士说。

本研究工作得到了来自国家生物成像与生物工程(NIBIB)(国家卫生研究院基金号码:R01EB002332)以及纽约州Stem Cell Science.(干细胞科学)的资金支持。

(Docofsoul 译于2010-8-3)

译后中文字数为 1107 个。

参考文献:

Chang H Lee, James L Cook, Avital Mendelson, Eduardo K Moioli, Hai Yao, Jeremy J Mao. Regeneration of the articular surface of the rabbit synovial joint by cell homing: a proof of concept study. The Lancet, 2010; DOI: 10.1016/S0140-6736(10)60668-X

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