一種新技術(shù)或能利用人類胚胎干細胞制造出軟骨組織

　　關(guān)節(jié)軟骨的功能類似于減震器，其有利于關(guān)節(jié)的自由運動，目前并沒有促進受損的關(guān)節(jié)軟骨愈合的治療性藥物，由于人類關(guān)節(jié)軟骨細胞和間充質(zhì)干細胞這兩種臨床相關(guān)的細胞群的局限性，研究人員就非常有必要為軟骨修復尋找可替代的細胞來源，人類胚胎干細胞（hESCs，Human embryonic stem cells）就能提供一個容易獲得的自我更新的多能細胞群，并具有可感知的免疫優(yōu)勢特性來用于軟骨的合成。

　　在人類關(guān)節(jié)軟骨上使用共培養(yǎng)擴大hESC衍生的軟骨組織構(gòu)建。

　　近日，一篇發(fā)表在國際雜志Scientific Reports上題為“A scaffold-free approach to cartilage tissue generation using human embryonic stem cells”的研究報告中，來自南安普頓大學等機構(gòu)的科學家們通過研究開發(fā)了一種新方法來利用干細胞產(chǎn)生人類的軟骨組織，該技術(shù)或能為開發(fā)急需療法來治療軟骨損傷的患者鋪平道路。日常生活中，機體的軟骨很容易會因日常破損、運動損傷和跌倒造成的創(chuàng)傷而受到損害，目前使用軟骨細胞來恢復受損軟骨區(qū)域的金標準手術(shù)療法或許并不是完成成功，這是因為由損傷部位的軟骨細胞所產(chǎn)生的修復組織的存活率已經(jīng)被證明在5-10年后會明顯下降，因此研究人員就需要開發(fā)一種新方法，通過在損傷的部位植入軟骨組織而不是軟骨細胞來促進軟骨強有力的長期修復。

　　如今研究人員在實驗室中通過將胚胎干細胞成功分化為軟骨細胞實現(xiàn)了軟骨組織的成功生成，隨后他們將會在沒有任何合成或天然支持材料的情況下，利用這些軟骨組織來生成三維的軟骨片狀結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)稱之為“無支架的軟骨組織工程技術(shù)”，所生成的軟骨組織在結(jié)構(gòu)和力學上與正常人的軟骨相當，其由可能會形成要比目前病人可用的治療方案更為穩(wěn)定且持久的修復作用。

　　本文的研究人員**利用這種無支架的技術(shù)產(chǎn)生了軟骨組織，其規(guī)模超過了1mm但不會負面影響其結(jié)構(gòu)和機械性能；研究人員希望最終在進行更多的研究后，實驗室所制造的組織能被用于常規(guī)手術(shù)中來修補受損的軟骨組織。研究者Houghton說道，這項研究讓我們非常激動，因為如今我們有能力產(chǎn)生具有類似于正常人類軟骨組織的軟骨結(jié)構(gòu)，這就有可能為未來患者機體的軟骨修復提供一種強大的組織工程化產(chǎn)品。這種基于組織的同類替代方法有可能會推動目前基于細胞的手術(shù)方法的改進，從而用于修復受損的軟骨組織并改善患者的長期療效。

　　綜上，本文研究中，研究人員開發(fā)了一種強大的技術(shù)來利用hESCs產(chǎn)生3D、無支架的透明軟骨組織構(gòu)建物，其由腔隙中的大量軟骨細胞組成，能嵌在含有II型膠原、硫酸糖胺聚糖和聚糖的細胞外基質(zhì)中；這種由hESC衍生的軟骨組織構(gòu)建物（0.91±0.08 MPa）的彈性系數(shù)與全厚度的人類關(guān)節(jié)軟骨相當（0.87±0.09 MPa）；此外，研究人員還成功地這種無支架的、3D hESC衍生的軟骨組織的尺寸擴大到了4.5-6mm之間，從而就有效增強了其在臨床應用中的適用性。