科学副刊:压电PLLA组织支架再生受损软骨

来源：原创网站2022-01-28 16:21

在一项新的研究中，康涅狄格大学的研究人员成功地在一只兔子的膝盖上再生了软骨，这为人类的关节愈合带来了希望。

2022年1月28日/Bion/-在一项新的研究中，康涅狄格大学的研究人员成功地在一只兔子的膝盖上再生了软骨，这为人类的关节愈合带来了希望。相关研究成果于2022年1月12日发表在《科学转化医学》杂志上，题目为“运动诱导压电刺激促进兔卡通再生”。

关节炎是一种常见而痛苦的疾病，是由我们的关节损伤引起的。通常，软骨垫为骨骼提供缓冲。然而，损坏或老化会磨损它。随着软骨退化，骨骼开始撞击骨骼，像走路这样的日常活动变得非常痛苦。

目前，最好的治疗方法是尝试用身体其他部位或供体的健康软骨替代受损软骨。但是健康软骨的供应是有限的。如果是自己的软骨，可能会伤到移植后取的地方；如果是别人的软骨，你的免疫系统很可能会排斥它。

最好的治疗方法是从受损的关节本身再生健康的软骨。一些科学家试图通过放大化学生长因子来诱导身体生长软骨；其他尝试依靠生物工程支架为身体提供新鲜的组织模板。但是这两种方法都不起作用，即使结合在一起。

图片来自Unsplash/CC0公共领域。

通讯作者，康涅狄格大学的生物工程学家Thanh Nguyen说，“再生软骨的功能不如天然软骨。它会在关节的正常压力下断裂。”

Nguyen实验室一直在研究软骨再生，他们发现电信号是软骨正常生长的关键。他们设计了一种由聚左旋乳酸(PLLA)纤维制成的组织支架，其中PLLA是一种可生物降解的聚合物，通常用于缝合外科伤口。这种材料有一种叫做压电的特性。当它被挤压时，会产生一点电流。有规律的关节运动，如行走，可以使PLLA支架产生微弱但稳定的电场，从而促进细胞在其中定居并生长成软骨。不需要外部生长因子或(它们具有潜在的毒性或不良事件的风险)，生长的软骨具有机械强度非常重要。

Nguyen的团队最近在一只受伤兔子的膝盖上测试了这种组织支架。植入组织支架后，允许兔子在跑步机上跳跃和锻炼，不出所料，它的软骨恢复了正常生长。论文第一作者、Nguyen团队博士后研究员刘洋博士说：“压电性是一种同样存在于人体内的现象。骨骼、软骨、胶原蛋白、DNA和各种蛋白质都有压电反应。我们治疗软骨的方法具有很强的临床转化性，我们将研究相关的治疗机制。”

这些发现令人鼓舞，但阮还是很谨慎。Nguyen说，“这是一个令人着迷的结果，但我们需要在体型和体重与人类接近的大型动物身上进行测试。”他的实验室希望观察治疗后的动物至少一年，也许两年，以确保软骨的持久性。在老年动物身上测试PLLA支架也非常理想。关节炎通常是人类的一种老年病。年轻动物比年老动物更有可能实现软骨愈合。如果这种压电PLLA支架也能帮助老年动物实现软骨愈合，那么它可能确实是生物工程的一个突破。(100yiyao.com 100医疗网)

参考文献：

刘洋等人。科学转化医学，2022，doi :10.1126/scitranslmed . ABI 7282

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