近日，一項刊登在國際雜志PNAS上的研究報告中，來自加利福尼亞大學的研究人員通過研究開發(fā)出了一種新型的仿生骨組織，未來有望為需要移植的患者提供新的骨髓組織。骨髓移植通常用來治療骨髓疾病的患者，在移植前，患者首先需要接受一定劑量的輻射，有時候還要聯(lián)合用藥，從而來殺死患者骨髓中存在的任何干細胞。對患者進行預處理意味著能夠通過清理患者骨髓的空間來改善移植的成功率，從而就能夠幫助供體細胞更好的生存以及生長，而且也不會同患者自身的細胞進行競爭，但這種療法通常會帶來有害的副作用，比如惡心、疲憊、不育等。

圖片摘自：Varghese lab, UC San Diego

為了解決上述問題，研究人員開發(fā)出了一種新型的骨質(zhì)樣植入物，其能為供體細胞提供一定的空間，在不與宿主細胞產(chǎn)生競爭的情況下來幫其生存和生長，從而研究人員就不用對宿主機體先前的細胞進行清除了。研究者Varghese說道，我們還制造出了一種附骨組織來適應供體的細胞，以這種方式我們就能夠保持宿主細胞能夠繞過輻射而免于損傷。

這種新型的攜帶功能性骨髓的骨組織被填入了供體細胞，而且被植入到了小鼠的皮下組織中，這樣供體細胞就能夠生存至少6個月，而且也能夠為小鼠提供新的血細胞來源，研究者認為，未來這項研究或有望改善他們對骨髓疾病患者的治療。這些移植物或許在非惡性的骨髓疾病患者中使用較為有限，因為這些患者機體中沒有任何需要清除的癌變細胞。研究者表示，這些移植物能夠模擬機體的長骨結(jié)構(gòu)，包括外骨室和內(nèi)骨髓室，而且這些移植物由多孔的水凝膠基質(zhì)組成，外部基質(zhì)中包含有磷酸鈣礦物質(zhì)，生長在礦化基質(zhì)表面的移植物能夠分化成為骨骼細胞，而內(nèi)部基質(zhì)則能夠容納產(chǎn)生血細胞的干細胞。

當植入到小鼠皮下組織后，這些結(jié)構(gòu)就能夠成熟形成擁有功能血管網(wǎng)絡以及能夠持續(xù)供應血細胞的骨髓的骨組織；四周后研究人員發(fā)現(xiàn)，移植的骨髓中含有宿主和供體血細胞的混合物，甚至是在24小時后這些小鼠的血液中依然循環(huán)著這些混合物。相關(guān)研究表明，所移植的骨髓具有功能性，而且供體細胞能夠在宿主細胞存在的情況下長期生長。

在另一項實驗中，研究從移植的骨髓中提取了干細胞，并且將其植入到第二組小鼠中，這組小鼠機體中擁有被輻射和藥物所破壞的骨髓干細胞，他們發(fā)現(xiàn)，所移植的細胞能夠擴散到小鼠的血液中，而且來自工程化骨組織的骨髓細胞的功能也類似于原始的骨組織。最后研究者Varghese說道，目前他們計劃開發(fā)一種新型平臺來產(chǎn)生更多骨髓干細胞，這或許對于后期臨床中進行細胞移植具有重要的意義。

原始出處：

Yu-Ru Shih, Heemin Kang, Vikram Rao, et al. In vivo engineering of bone tissues with hematopoietic functions and mixed chimerism. PNAS (2017) doi: 10.1073/pnas.1702576114

文章原標題：PNAS：突破！利用工程化的仿生骨組織或有望治療人類多種骨髓疾病