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科学家发现了一种用干细胞产生的蛋白质信号来再生骨组织的方法。这种技术可以帮助治疗在战争中受伤或在自然灾害中伤亡的经历重大创伤的战士。新的方法用干细胞移植的方法通过新鲜组织提供一个可持续的来源并降低肿瘤形成的风险,对传统的治疗方法进行改进。
此相关研究结果发表于《科学报道》(Scientific Reports),是首次从干细胞中提取骨-生成必需的生长因子,并表明这些蛋白质足以生成新的骨组织。基于干细胞的方法与目前依据骨生成数量的标准治疗一样有效。
斯顿研究院高级研究员兼资深作者Todd McDevitt博士说:“此概念验证工作利用干细胞的再生潜力建立了一个新的骨形成疗法,利用这种技术,我们可以完全干细胞分化生成新的组织,并在此领域执行同样的黄金标准。”
科学家并不是使用干细胞本身,而是提取细胞分泌的蛋白质比如骨形态生成蛋白(BMP),来利用它们的再生能力。研究人员首先用化学处理干细胞以诱导它们形成早期骨细胞。接着他们提取细胞产生的传输再生新组织信号的基本因子。最好,研究人员将这些蛋白质注入老鼠的肌肉组织以促进新骨的生长。
目前的标准方法是磨碎旧骨以提取蛋白质和生长因子需要刺激新骨生长——一种叫做软化骨基质的物质(DBM)。但是,这种方法存在着很大的限制性,因为其依赖于从尸体中取骨,这种方式骨组织质量高度可变,而且它们还能生成多少必须的信号都是其局限所在。此外,因为器官捐赠的问题,尸体组织并不是随时可得。
乔治亚理工学院教授McDevitt 博士带领此研究:“这些限制促进了更加一致的和组织可再生的再生资源的需求。作为可再生资源,既要具有可伸缩性还要有与生产的一致性,而多能干细胞就是一个很理想的资源。”
Journal Reference:
1. Ken Sutha, Zvi Schwartz, Yun Wang, Sharon Hyzy, Barbara D. Boyan, Todd C. McDevitt.Osteogenic Embryoid Body-Derived Material Induces Bone Formation In Vivo. Scientific Reports, 2015; 5: 9960 DOI: 10.1038/srep09960