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本帖最后由 细胞海洋 于 2013-6-7 09:41 编辑
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- |# X2 d! a; V! _! X+ M来源:生物通5 o0 l6 s: ?; M# t0 U# M
/ Y) \9 b" O5 i4 X软骨损伤很难修复,目前人们一般是通过手术,将取自另一处关节的组织填补到受损区域。这一过程会对健康软骨造成损害,而且患者的软骨会随着年龄增大而恶化。
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宾夕法尼亚大学的一项新研究,通过新型水凝胶系统,利用患者自身的干细胞生成软骨,其效果比普通水凝胶更好,文章发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。
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3 m8 U3 w& S% V. ^( G' R$ H0 R/ \“我们尝试开发新方法来置换受损的软骨组织,并希望能够通过表面置换,来改善年龄增长造成的软骨退化。这项研究就是在寻找,促使干细胞生成最佳软骨的正确环境,”宾夕法尼亚大学的副教授Jason Burdick说。/ J$ _& r" w. N' e2 e
9 L& {6 B# j" i/ i. ~Burdick及其同事长期从事间充质干细胞研究,这是一种位于骨髓中的成体干细胞,能够转变成为骨、脂肪或软骨细胞。此前,研究团队曾将间充质干细胞填入水凝胶系统,促使其分化成为脂肪细胞或骨细胞。
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6 `% j$ q4 j+ d/ b在体外生成软骨的第一步是启动软骨生成,或者说让间充质干细胞分化为软骨细胞。然后再以此为基础,生成包含胶原和糖的海绵状基质。虽然成体软骨细胞在组织中的密度较低,但在软骨生成时期细胞之间的距离很近,这是体外生成软骨面临的一大挑战。
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/ k( e, I# g, Q; `5 X“软骨组织工程所用的标准水凝胶会使细胞分开,”Burdick说,“使细胞丧失相关信号和相互作用。由于在软骨细胞形成时,细胞通过钙粘素相互作用,我们利用这一点对水凝胶系统进行了改进。”8 g- P# [1 f, |0 R
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研究人员用一种多肽模拟钙粘素,将其结合在水凝胶系统上。“尽管我们还不了解钙粘素和软骨生成的直接关连,”宾夕法尼亚大学的副教授Robert Mauck说,“但我们知道,在组织形成早期增强钙粘素相互作用,能生成更多的软骨。如果阻断钙粘素,软骨形成量就很少。”
) m0 l' }. M/ h& c为了测试上述多肽的效果,研究人员将间充质干细胞填入多种凝胶进行实验,包括不含多肽的普通水凝胶、含多肽的水凝胶、含多肽和抗体的水凝胶(抗体会阻断钙粘素相互作用)。研究人员发现一周后,多肽凝胶中的细胞,表现出的软骨生成标志更多。
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随后,研究人员将上述凝胶培养四周,这段时间足以形成软骨基质。四周后,他们用这些凝胶进行功能性测试(如机械负荷),发现多肽水凝胶的表现更接近天然软骨。II型胶原和硫酸软骨素是软骨基质的组成成分,研究人员对这些分子进行染色,发现多肽凝胶中这些分子也明显较多。
) m' o% D+ n, g) U* G“这项研究向人们展示,水凝胶中的钙粘素信号能够促进软骨生成,”Burdick说。
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3楼原文 感谢ruofan1982 提供 |
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