據(jù)物理學家組織網(wǎng)5月7日（北京時間）報道，美國科學家在今天的《美國國家科學院院刊》上報告稱，他們用人體皮膚細胞制造出了性能穩(wěn)定的骨頭替代品，這使得為骨損傷患者按需制造出個性化且不會發(fā)生排斥反應的三維骨移植物成為可能。
紐約干細胞基金會（NYSCF）研究所的達瑞嘉·馬拉爾特和朱塞佩·瑪麗亞·德·佩波領導的研究團隊使用人體皮膚細胞，并借用“重新編程”技術，讓成人細胞重新回到類似胚胎的狀態(tài)，得到的誘導多能干細胞（iPS）攜帶有與患者一樣的遺傳信息，而且，它們能變成身體內(nèi)的任何細胞。隨后，科學家們引導這些iPS細胞變?yōu)槌晒乔绑w細胞，并將其種在一個支架上以形成三維骨頭。接著，他們將整個架構放在生物反應器內(nèi)。生物反應器可為細胞提供營養(yǎng)物、移除廢物并刺激細胞的生長發(fā)育。
以前的研究已經(jīng)證明，也可以用其他細胞制造出成骨細胞，但這樣獲得的成骨細胞在臨床安全性方面一直飽受質(zhì)疑�；颊咦约旱墓撬韪杉毎苄纬晒穷^和軟骨組織，但無法形成基礎的脈管系統(tǒng)和神經(jīng)間隔。另外，由胚胎干細胞制造的骨頭可能產(chǎn)生免疫排斥反應，最終，NYSCF的科學家們選擇用iPS來克服這些問題。
盡管嚴重程度不一樣，但目前醫(yī)生們都采用骨移植來治療骨缺損，骨移植物要么源于患者身體的其他部位，要么源于捐贈者或使用人工合成物。這些骨移植物都不能進行復雜的重建，也有可能引發(fā)免疫排斥反應及無法同周圍的連接組織整合。
NYSCF的研究團隊將新制造出的骨頭代替物移植到免疫系統(tǒng)受損老鼠的皮膚下，12周后，沒有惡性腫瘤出現(xiàn)，骨組織也完全發(fā)育成熟，與此同時，血管細胞開始與移植物整合。他們表示，分化的iPS細胞移植入體內(nèi)后可能會形成畸胎瘤（一種腫瘤），但新方法得到的骨替代物沒有出現(xiàn)這一問題，這些結(jié)果表明，這些骨替代物的性能非常穩(wěn)定。
研究人員表示，他們接下來將監(jiān)測血管在骨頭內(nèi)的生長情況，以為人體臨床研究做更詳細地準備。這些骨替代物除了在治療領域具有重要的應用潛力，還可用來做骨發(fā)育實驗和其他病理學實驗的模型，分析結(jié)果有望豐富我們對骨損傷的理解并找到更有潛力的藥物。