再生醫學新突破!《Nature》子刊:史丹福大學運用幹細胞再生關節軟骨

2020/08/20
再生醫學新突破!《Nature》子刊:史丹福大學運用幹細胞再生關節軟骨
近(18)日,史丹福大學醫學院的研究人員利用化學訊號控制骨骼幹細胞的生長,從而找到如何使關節軟骨再生的方法,這種方法可在小鼠和人體組織中再生關節軟骨。這項研究已經發表在《Nature Medicine

2020.08.20 環球生技雜誌 / 記者 王棋祺 編譯

近(18)日,史丹福大學醫學院的研究人員利用化學訊號控制骨骼幹細胞的生長,從而找到如何使關節軟骨再生的方法,這種方法可在小鼠和人體組織中再生關節軟骨。這項研究已經發表在《Nature Medicine》。

骨骼幹細胞是一種會自我修復的細胞,負責骨骼、軟骨和特殊類型的細胞的產生,這項新研究主要在Chan的實驗室和醫學教授Michael Longaker一起進行。外科助理教授Charles K.F. Chan博士表示,軟骨在成年期一旦受傷或消失,幾乎不再具有再生潛力,而這項研究可以幫助身體再生這一重要組織。

受損的軟骨可以通過一種稱為微骨折(microfracture)的技術來治療,該技術是在關節表面鑽一些小孔,促使人體在關節中建構新組織。Charles K.F. Chan博士表示,微骨折導致所謂的纖維軟骨,它實際上更像是疤痕組織而不是天然軟骨。它不具有天然軟骨的彈性,並且傾向於相對快速地分解。

隨著骨骼的發展,細胞必須先經歷軟骨階段,然後才能轉變為硬骨。研究人員希望從關節中的骨骼幹細胞沿著走向硬骨的路徑中,在軟骨階段停止這項過程。 研究人員首先使用了一種稱為骨形態發生蛋白2(BMP2)的強大分子來引發微骨折後的骨形成,隨後又透過一種阻斷血管內皮生長因子(VEGF)來中止該過程。

研究團隊表示,下一階段的研究是在開始人類臨床試驗之前,先對較大的動物進行類似的實驗。其後的人類臨床試驗,可能是針對手指和腳趾患有關節炎的人。Murphy指出,他們預計從小關節開始,如果行得通,再向膝蓋等更大的關節發展。

Longaker指出,BMP2已被美國FDA批准用於幫助骨骼癒合,而VEGF抑制劑已被用作抗癌療法。這將有助於加快我們開發的任何療法的批准。

關節置換手術目前為主要治療關節炎的方式,大約十分之一的人到八十歲時將進行髖關節置換,另外十分之一的人將進行膝關節置換。但是,這種關節置換術具有極強的侵入性,使用壽命有限,只有在關節炎頻繁發作和患者忍受持久疼痛的狀況下才能進行。研究人員說,透過再生關節軟骨的方式,人們可以在關節嚴重退化之前使其關節恢復活力來避免關節炎。

關節軟骨是一種複雜的組織,可在關節的骨頭之間提供光滑而有彈性的緩衝。當這種軟骨因外傷、疾病或隨年齡而受損時,骨頭會直接相互摩擦,從而引起疼痛和發炎,最終可能導致關節炎。幾乎有四分之一的成年美國人患有關節炎和關節問題。

參考資料:https://medicalxpress.com/news/2020-08-method-regrow-cartilage-joints.html