PNAS：利用干細胞定制具有抗炎作用的3D打印軟骨

為了不用手術(shù)就可以治療磨損發(fā)炎的髖關(guān)節(jié)，科學(xué)家們在類似髖關(guān)節(jié)股骨頭的3D支架上誘導(dǎo)干細胞進行編程生長為新的軟骨，同時結(jié)合基因治療還可以激活新軟骨釋放抗炎分子防止關(guān)節(jié)炎復(fù)發(fā)。

該工作由華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員完成，發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊PNAS上。

這項技術(shù)使用了一種3D可生物降解的合成支架，這種支架可以根據(jù)病人關(guān)節(jié)的準確形狀進行定制，再利用病人皮膚下脂肪組織中的干細胞誘導(dǎo)形成軟骨，將其覆蓋在3D支架上從而獲得新的關(guān)節(jié)軟骨。隨后將新軟骨植入發(fā)炎髖關(guān)節(jié)表面，用活組織重新覆蓋髖關(guān)節(jié)，從而消除關(guān)節(jié)炎疼痛，延緩甚至消除一些病人對關(guān)節(jié)替換手術(shù)的需要。

除此之外，研究人員還借助基因療法將一個基因插入到新生的軟骨細胞中，再用一種簡單藥物將其激活，該基因可以促進抗炎分子的釋放進而防止關(guān)節(jié)炎復(fù)發(fā)。“在有炎癥的時候，我們可以給病人一種簡單的藥物，激活我們植入的基因來降低關(guān)節(jié)部位的炎癥，這樣我們就可以在任意時候停止給藥來關(guān)閉基因的表達。”研究人員這樣說道。

這種基因療法是非常重要的，當關(guān)節(jié)部位的炎癥分子水平增加，軟骨會受到損傷，疼痛也會出現(xiàn)。將基因療法加入到干細胞和3D打印支架技術(shù)中，研究人員相信這將有助于阻止關(guān)節(jié)炎復(fù)發(fā)，讓植入軟骨發(fā)揮更長時間的作用。

有數(shù)據(jù)表明目前有3000萬人美國人被診斷為骨關(guān)節(jié)炎，而骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率處于上升態(tài)勢。該數(shù)字中包含許多年齡在40到65歲的相對年輕病人，這些病人由于受到年齡限制還不適合進行關(guān)節(jié)替換手術(shù)，而傳統(tǒng)的方法又不是特別有效。研究人員認為這部分病人或在將來成為使用這種新技術(shù)的理想候選人。