人工骨組織內(nèi)的骨髓細(xì)胞擁有與天然骨組織同樣的功能

骨髓是位于骨中央的海綿狀組織，其主要功能是利用造血干細(xì)胞生成紅細(xì)胞。一些破壞造血干細(xì)胞的免疫性疾病以及體內(nèi)血細(xì)胞或凝血因子不足的嚴(yán)重貧血患者，往往需要用捐贈(zèng)的健康骨髓干細(xì)胞取代患者的骨髓進(jìn)行治療。但這類手術(shù)在實(shí)施前，需要通過放射和藥物兩種療法清除患者自身的骨髓干細(xì)胞，為植入的健康細(xì)胞騰出空間。這類療法會(huì)帶來哮喘和不能生育等嚴(yán)重副作用。

現(xiàn)在，加州大學(xué)圣地亞哥分校的賽麗·瓦黑茲和同事用多孔水凝膠矩陣人工合成出長骨結(jié)構(gòu)，由外層骨筋膜和內(nèi)層骨髓兩部分組成。外層結(jié)構(gòu)內(nèi)含有鈣磷礦，干細(xì)胞能在此分化成骨細(xì)胞；內(nèi)層結(jié)構(gòu)為捐獻(xiàn)干細(xì)胞提供空間，在此生成健康血細(xì)胞。

瓦黑茲團(tuán)隊(duì)將人工長骨植入實(shí)驗(yàn)鼠皮膚內(nèi)，發(fā)育成功能性骨組織，擁有功能化血管網(wǎng)絡(luò)，捐獻(xiàn)干細(xì)胞在其中生成了全新血細(xì)胞。移植6個(gè)月后，他們在實(shí)驗(yàn)鼠全身血液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)仍能檢測到捐獻(xiàn)干細(xì)胞生成的血細(xì)胞。

研究團(tuán)隊(duì)將人工骨內(nèi)形成的干細(xì)胞取出來，移植到另一組骨髓干細(xì)胞受損的實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些植入的細(xì)胞也能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)鼠血液中，證明人工骨組織內(nèi)的骨髓細(xì)胞擁有與天然骨組織同樣的功能。這些結(jié)果意味著，除血癌移植治療手術(shù)外，其他骨髓移植手術(shù)不再需要移植前放療和藥物治療，人工骨植入后可為捐獻(xiàn)的干細(xì)胞提供骨髓生長空間。同時(shí)，人工骨還能為造血干細(xì)胞和血液病研究提供全新平臺(tái)。