利用干细胞创造人类软骨组织

时间:2021年10月9日
来源:scitechdaily biology

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南安普顿大学的研究人员发明了一种从干细胞生成人类软骨组织的新方法。这项技术可能为开发一种急需的治疗软骨损伤的新疗法铺平道路。

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Knee Cartilage Illustration


软骨在关节中起到减震器的作用,但它很容易因日常的磨损或运动损伤和摔倒而受到损伤。目前使用软骨细胞修复受损软骨区域的黄金标准手术方法并不完全成功。这是因为,由受损部位软骨细胞产生的修复组织的存活率在5-10年后显著下降。因此,需要一种新的方法,通过在受损部位植入软骨组织,而不是软骨细胞,来促进强健、长期的修复。

人类发展、干细胞和再生中心的科学家们认为他们可能找到了答案。他们在实验室成功地将胚胎干细胞分化成软骨细胞,然后利用这些细胞在没有任何合成或天然支持材料的情况下生成三维软骨组织。这被称为“无支架”软骨组织工程技术。生成的软骨组织在结构和机械上与正常人类软骨相当,具有形成一个稳定和更持久的修复的潜力,比目前可供患者使用的治疗方案。

研究人员首次使用无支架技术生成软骨组织,在不影响其结构和力学特性的情况下,软骨组织的规模超过1毫米。研究小组希望,在进行更多的研究之后,这个实验室创造的组织最终可以常规用于修复受损软骨的手术。

这项跨学科研究发表在《Scientific Reports》杂志上,由南安普顿大学医学院的弗朗切斯卡·霍顿博士和拉胡尔·塔雷博士领导。

霍顿博士说:“这项研究是令人兴奋的,因为我们能够生成具有类似于正常人类软骨性质的软骨,有潜力为软骨修复提供一种强大的组织工程产品。”

塔雷博士补充说:“这种以组织为基础的替代‘同类’的方法,有潜力在目前以细胞为基础的修复受损软骨的手术方法中,构成一个阶段性的改进,并改善长期患者的预后。”

参考文献:“A scaffold-free approach to cartilage tissue generation using human embryonic stem cells” by Lauren A. Griffith, Katherine M. Arnold, Bram G. Sengers, Rahul S. Tare and Franchesca D. Houghton, 28 September 2021, Scientific Reports.
DOI: 10.1038/s41598-021-97934-9

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