干細胞組織工程顛覆傳統(tǒng)療法,讓不孕患者成功妊娠分娩
根據(jù)CCTV9《手術(shù)兩百年》紀錄片,“未來十年,再生醫(yī)學(xué)與組織工程學(xué)的突破,將徹底改變移植手術(shù)的形態(tài),打破移植手術(shù)現(xiàn)有的壁壘?!苯陙恚诟杉毎慕M織工程技術(shù)已經(jīng)滲透到了多種疾病的研究領(lǐng)域,并且有關(guān)干細胞與組織工程研究和發(fā)展備受重視,相繼有項目被納入國家重點研發(fā)計劃課題以及國家自然科學(xué)基金重點項目。
例如, “基于干細胞的類脊髓組織模塊修復(fù)脊髓損傷的基礎(chǔ)與臨床前研究”中標國家重點研發(fā)計劃課題,獲得高達635萬元的經(jīng)費支持;“骨修復(fù)材料移植早期的細胞應(yīng)激與穩(wěn)態(tài)維持對骨形成的作用機理研究”中標國家自然科學(xué)基金重點項目,獲得310萬元的經(jīng)費支持。這些前沿性的研究都為推動干細胞類生物材料的發(fā)展起到了決定性的作用。
大勢所趨:利用干細胞構(gòu)建生物材料
事實上,運用借助干細胞構(gòu)建生物材料已成為了各大研究團隊的香餑餑,列舉如下:
●?中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院整形外科醫(yī)院借用3D打印技術(shù),將人脂肪間充質(zhì)干細胞(hADSCs)與甲基丙烯?;髂z(GelMA)相結(jié)合構(gòu)建了一種組織工程軟骨(hADSCs-GelMA復(fù)合支架),用于人體軟骨組織制備[1]。
●?中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院結(jié)合脂肪間充質(zhì)干細胞、海藻酸鹽、明膠制備能用于替代和促進軟骨組織再生的復(fù)合型支架[2]。
●?上海海洋大學(xué)食品學(xué)院利用脂肪間充質(zhì)干細胞、脫細胞羊膜與聚已內(nèi)酯構(gòu)建能用于女性盆底修復(fù)的復(fù)合生物材料[3]。
●??中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)利用3D打印技術(shù),將間充質(zhì)干細胞與超分子水凝膠相結(jié)合構(gòu)建了一種用于軟骨及脊髓損傷修復(fù)的仿生支架[4]。
間充質(zhì)干細胞復(fù)合支架替代軟骨組織
2021年由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院牽頭的研究團隊便利用間充質(zhì)干細胞制作了一種用于替代和促進軟骨組織增生的生物材料[1]。
其選用了容易獲得、創(chuàng)傷性小、純化率高、體外擴增速度快以及免疫原性低的脂肪來源間充質(zhì)干細胞和甲基丙烯?;髂z作為制作原料,構(gòu)建復(fù)合支架。此外再將含有間充質(zhì)干細胞的復(fù)合支架和不含間充質(zhì)干細胞的普通支架分別植入裸鼠背部,觀察其體內(nèi)軟骨生成情況。
植入1個月后含有間充質(zhì)干細胞復(fù)合支架組裸鼠體內(nèi)明顯可見軟骨基質(zhì)和Ⅱ型膠原沉積,同時有軟骨陷窩形成。而不含間充質(zhì)干細胞支架組裸鼠體內(nèi)則未見軟骨細胞和基質(zhì)沉積,見圖1,圖2。

上、下分別代表含有間充質(zhì)干細胞組和不含間充質(zhì)干細胞組圖1(圖片來源參考文獻[1])

a為含有間充質(zhì)干細胞組;b為不含間充質(zhì)干細胞組圖2(圖片來源參考文獻[1])
不少實驗均強調(diào)了含有干細胞的復(fù)合材料其體內(nèi)、體外軟骨分化效果更好,能夠形成軟骨組織,彌補了從健康人體獲得軟骨細胞和軟骨組織的缺點。
間充質(zhì)干細胞讓不孕患者成功妊娠并分娩
更讓人開心的是,干細胞還為女性以及家庭甚至整個社會帶來了希望!
不孕不育是影響夫妻關(guān)系、家庭合睦乃至社會穩(wěn)定的重要原因。而子宮和卵巢結(jié)構(gòu)功能的損壞是導(dǎo)致生殖功能障礙的重要因素。
科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),含有間充質(zhì)干細胞的復(fù)合材料能夠修復(fù)部分宮壁缺損、卵巢功能不全,甚至讓重度宮腔粘連患者成功妊娠并分娩。
一項前瞻性Ⅰ期臨床研究將間充質(zhì)干細胞復(fù)合材料植入26例宮腔粘連患者體內(nèi),隨訪30個月后驚奇發(fā)現(xiàn)有10例妊娠,8例正常分娩,1例處于孕晚期,1例自然流產(chǎn)[5]。
這些成果給太多的家庭帶來了新的希望,但是由于醫(yī)療信息傳播的不及時性,和人們對這些知識了解的局限性導(dǎo)致了許多具有非常好療效和安全性的新技術(shù)尚未得到充分的運用。
總結(jié)
干細胞是人體內(nèi)一種有潛力能夠分化為其他類型細胞的特殊細胞,因此,也就成為了組織工程利用最為廣泛的一種細胞。組織工程技術(shù)改變了傳統(tǒng)的治療模式,它是將細胞和材料相結(jié)合,在體外構(gòu)建一個新型的具有生物活性的種植體,植入體內(nèi)修復(fù)原本受損缺損的組織器官,代替器官功能。它既沒有其它手段的各種缺點,同時又能達到理想的治療效果。因此成為了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不可或缺的高端治療手段,也是未來醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢和必經(jīng)之路??梢哉f是干細胞和組織工程共同為人類的生命健康保駕護航。
參考文獻:
[1]穆琳,曾今實,黃元亮,等.3D生物打印脂肪來源干細胞聯(lián)合甲基丙烯?;髂z構(gòu)建組織工程軟骨的實驗研究[J].中國修復(fù)重建外科雜志,2021,35(07):896-903.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.
[2]廖思達,孟昊業(yè),李俊康,等.電噴霧法制備海藻酸鹽-明膠-脂肪干細胞微球及其修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨損傷的可行性[J].中國組織工程研究,2021,25(28):4473-4479.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.
[3]楊德宇,束紅梅,劉克海.脂肪間充質(zhì)干細胞植入脫細胞羊膜/聚己內(nèi)酯組織工程材料的構(gòu)建與評價[J].中國細胞生物學(xué)學(xué)報,2021,43(10):1991-2000.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.
[4]劉曉云. 3D打印技術(shù)構(gòu)建干細胞仿生支架用于軟骨及脊髓損傷修復(fù)的研究[D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),2021.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.
[5]施麗冰,辛廖冰,楊瑋杰,等.干細胞及組織工程技術(shù)在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的研究進展[J].現(xiàn)代實用醫(yī)學(xué),2019,31(07):851-854.https://kns.cnki.net/KNS8/manage/export.html?displaymode=GBTREFER.