干细胞“组件”有望终结关节磨损的噩梦

把受伤的关节软骨在一个月内“复活”,这真是个惊人的发现!《国家科学评论》(NSR)发布了最新研究成果,一种全新的干细胞“组件”有望终结关节磨损的噩梦。大家知道吗?受损的软骨几乎没有再生能力,这就是骨关节疾病难以治愈的根本原因。这个《国家科学评论》(National Science Review)上的文章中,科学家们开发了一种3D干细胞组装体,可以直接注射到软骨缺损部位。它能迅速组装并填充缺损处,还能促使干细胞转化为软骨细胞,帮修复严重的软骨损伤。 关节软骨就像润滑油一样,减少骨头之间的摩擦,起到缓冲作用。但因为缺乏再生能力,年龄越大磨损越多,骨头摩擦就容易引起疼痛和炎症,最后导致关节退化甚至失去运动能力。传统手术方法有限且仅缓解疼痛,而干细胞组织工程展现了巨大的修复潜力。然而干细胞疗法也有不少障碍需要克服。就像张秋禹教授和美国罗格斯大学Ki-Bum Lee教授领导的这个研究团队展示了一种先进3D干细胞培养系统和置入方法。 这个系统通过机械支持、递送生长因子、调节免疫反应以及促进干细胞在体内整合推进软骨修复,确实有明显优势。这项研究发表在《国家科学评论》(NSR)后引起广泛关注。科学家们之前尝试过很多干细胞治疗方法取得了不错成绩,但还是有一些关键障碍需要解决。所以这次他们研发了一种基于3D可注射混合无机纳米支架的方法。这个方法结合了无支架和有支架组织工程的优点来增强干细胞治疗效果。 值得一提的是这个3D-IHI纳米支架能让干细胞快速组装成三维组织并促进软骨形成。这些可生物降解的纳米材料不仅加速干细胞在三维空间中组装,还整合了细胞间相互作用和深层药物递送功能。使用这个3D-IHI纳米支架注入严重缺损模型中的兔关节软骨组织时可以减少炎症并改善干细胞存活和软骨形成。这些在体外和体内的实验表明该治疗平台有巨大潜力加速软骨再生及其他低再生能力组织损伤修复。 当然为了确认长期效果,研究者们在治疗后1个月、2个月和3个月分别进行了实验测试。结果显示关节软骨修复显著改善并减轻骨关节炎恶化。特别是在第一个月时实验组受伤部位变得平滑接近完全恢复结构状态。 关于间充质干细胞(MSC)治疗骨关节炎机制大家都很感兴趣吧?小小的干细胞为什么有这么大能量让难以治愈的软骨重生?这主要归功于其独特特质:首先它们具有多向分化潜能在特定诱导条件下可转化为骨细胞或软骨细胞;其次它们能分泌多种因子调控自身分化并抑制细胞凋亡和局部炎症;最后它们还有免疫调节功能抑制炎症反应调节免疫系统达到治愈目的。 凭借这些功能间充质干细胞已经在临床上取得了不错成绩。这次研究采用了先进3D培养系统让干细胞技术发挥到了极致,甚至可能开启发育生物学、疾病建模和再生医学上的新突破为软骨损伤类疾病带来全新治愈机会。