
▲MSC來源軟骨類器官移植后28天,小鼠臨界大小股骨骨折狀態
這項研究的結論是,骨髓間充質干細胞(BMSCs)可以再生大型骨骼損傷并形成新的礦化組織,為治療難以愈合的骨折和大骨缺損提供了新的可能。這一發現為我們打開了一個全新的視野,讓我們看到了骨骼再生的無限可能。
補充內容:在此次研究中,為了確定合適的細胞來源及效用,研究者橫向對比了骨髓、脂肪、臍帶等組織來源的MSCs形成功能性軟骨的能力。盡管所有類型的MSCs都可以表達與軟骨內骨化相關的轉錄因子,但只有骨髓來源的MSCs在體外形成軟骨盤。
▲通過三維軟骨形成軟骨類器官樣椎間盤
Dirk Strunk教授指出,這項研究為選擇合適的細胞來治療難以愈合的骨折做出了重要的貢獻。同時關于組織特異性增強子特征的信息也可能有助于改進其他基于細胞的療法。這意味著,這項研究不僅有助于骨骼再生,也可能對其他需要細胞治療的疾病有所幫助。
研究人員在文章中還描述了一種新的表觀遺傳景觀,一種控制軟骨分化轉錄網絡的潛在分子機制。表觀遺傳是指不改變DNA序列,但會影響基因表達的一種機制。在這里,表觀遺傳景觀涉及到細胞DNA中的增強子,這是一種可以放大基因表達的元素。研究者發現,這種增強子景觀支持著間充質干細胞的再生潛能,并調節著骨骼愈合。
▲體外工程化MSC來源軟骨椎間盤治療小鼠臨界大小股骨骨折的成像質譜分析
Sven Geissler和Dirk Strunk領導的研究人員正在進一步開發這種新方法,期望將其轉化為骨科和創傷手術中大骨缺損的治療選擇。這意味著,這項研究的成果有可能在未來被應用到臨床實踐中,為患者提供更好的治療方案。
小編亂想:這項研究的發現,不僅為我們提供了治療難以愈合的骨折和大骨缺損的新方法,也讓我們對人體的自我修復能力有了更深的理解。在未來,我們可能不再需要進行骨移植手術,而是通過利用我們自身的干細胞,實現骨骼的自我再生。那么是否能結合俄羅斯謝切諾夫莫斯科第一國立醫科大學的3D打印技術或遵義醫科大學何志旭團隊3D打印技術,來實現器官按需打印?或許一天各種“小器官”就如現在的心臟支架一樣,隨時可以被送到醫院的手術室。
名詞解釋:
1. 骨髓間充質干細胞(BMSCs):這是一種干細胞,廣泛分布于人體的骨髓、脂肪和牙髓中,具有分化為成骨細胞、脂肪細胞或軟骨細胞的潛能。
2. 股骨缺損臨界值:這是一種用于模擬非愈合骨折的臨床模型,通常用于研究骨骼再生的方法。
3. 功能性肥厚軟骨盤:這是來源于骨髓的MSCs分化所得的一種結構,可以直接移植到骨折間隙中,以橋接骨損傷。
4. 持續的皮質骨橋接:這是一種骨骼愈合的現象,表明骨髓來源的MSCs具有積極地控制愈合過程和組織礦化的能力。
5.形成新的礦化組織:是指在骨骼損傷或缺損的地方,新的骨骼組織開始生成并礦化的過程。這個過程是骨骼再生和修復的關鍵部分,因為它使新生成的骨骼組織具有了骨骼的基本功能,包括支撐身體、保護內臟、提供肌肉附著點、儲存礦物質和參與血液生成等。
參考文獻:DOI: 10.1126/scitranslmed.abm7477
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