據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10月30日(北京時(shí)間)報(bào)道，最近美國(guó)杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)成功地在小鼠實(shí)驗(yàn)中培育出軟骨，可用于修復(fù)組織、研究軟骨損傷和骨關(guān)節(jié)炎病癥等。研究人員認(rèn)為，iPSCs有望成為病人專(zhuān)用人造軟骨組織的來(lái)源。相關(guān)論文在線發(fā)表于10月29日的美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。

論文作者、杜克醫(yī)學(xué)院整形外科手術(shù)教授法希德·蓋拉克介紹說(shuō)，iPSCs的技術(shù)能將成熟干細(xì)胞轉(zhuǎn)化，使其具有胚胎干細(xì)胞的屬性，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限供給，并能變成任意類(lèi)型的組織。“我們這次成功讓iPSCs發(fā)育成沒(méi)有再生能力的軟骨。”

由于iPSCs功能強(qiáng)大，實(shí)驗(yàn)中需要克服一個(gè)難題，讓其發(fā)育成完全一致的軟骨細(xì)胞，能產(chǎn)生膠原蛋白并維持軟骨，同時(shí)要剔除iPSCs可能形成的其他類(lèi)型細(xì)胞。為此，研究人員從成年小鼠的成纖維細(xì)胞中采集iPSCs，用生長(zhǎng)物質(zhì)處理培養(yǎng)，誘導(dǎo)它們分化為軟骨細(xì)胞。他們還將軟骨細(xì)胞特制成能表達(dá)綠色熒光蛋白的細(xì)胞，一旦iPSCs成功變成了軟骨細(xì)胞，就會(huì)發(fā)出綠色熒光，從而很容易將軟骨細(xì)胞和其他細(xì)胞區(qū)別開(kāi)來(lái)。特制細(xì)胞也能產(chǎn)生膠原蛋白等更多的軟骨成分，并表現(xiàn)出天然軟骨特有的硬度，這表明它們?cè)谛迯?fù)身體軟骨缺陷方面非常有效。

關(guān)節(jié)軟骨是關(guān)節(jié)中的一種減震組織，讓人們?cè)谛凶?、爬樓梯、跳躍以及日?；顒?dòng)中避免疼痛。但日常磨損和外傷會(huì)降低保護(hù)效果，還可能發(fā)展成骨關(guān)節(jié)炎。由于關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)能力很差，所以骨損傷和骨關(guān)節(jié)炎也是老年病的主要原因，甚至需要更換關(guān)節(jié)。

研究人員表示，下一步將用人類(lèi)iPSCs來(lái)培育軟骨。“目前對(duì)骨關(guān)節(jié)炎還沒(méi)有治愈的方法，也沒(méi)有遏制軟骨耗損的有效療法。”蓋拉克說(shuō)，“除用于細(xì)胞療法，iPSCs技術(shù)還能為病人提供個(gè)體專(zhuān)用的細(xì)胞和組織模型，篩選治療骨關(guān)節(jié)炎的藥物等。”