植入细胞的存活能促进骨折的愈合
为了治疗复杂的、无法愈合的骨缺损，外科医生通常使用带有活细胞的植入物来促进骨修复，但植入细胞存活的机会很小，因为它们没有准备好应对骨折部位的缺氧和营养物质。来自比利时鲁汶大学的科学家们现在通过在植入前对这些骨细胞进行预处理，使其能够承受有害环境，从而提高了它们的存活率。他们的研究结果发表在细胞代谢．
当手臂或腿骨折时，在大多数情况下，你的身体可以自我修复骨折。然而，身体的修复能力在较大的骨折或缺损中是不够的，往往在没有帮助的情况下无法愈合。为了支持骨骼的生成，世界各地的研究人员现在正在开发活的植入物，包括细胞种子在生物材料制成的支持结构上。
不幸的是，在我们拥有功能性活体植入体之前，还有许多障碍需要解决，临床和实验内分泌科的Geert Carmeliet教授解释道。“通常情况下，只有30%的植入骨细胞能在最初几天存活下来。一个主要的原因是血管在骨折周围，向细胞输送氧气和营养物质的区域也受到了破坏。新血管向植入物的生长需要时间，在此之前，由于氧气和营养供应不足，细胞会耗尽燃料。与此同时，饥饿的骨细胞产生有害的氧自由基，从而破坏了抗氧化剂和氧自由基之间的自然平衡。过量的氧自由基会造成不可逆的细胞损伤。”
博士生史蒂夫·斯特根在老鼠身上测试了他如何更好地装备骨细胞以应对血管植入和生长之间的关键阶段。他在植入前通过使氧传感器PHD2失活，成功地开启了骨细胞的生存模式。“结果是，骨细胞激活了双重防御机制。首先，骨细胞增加了糖原形式的紧急燃料的储存，这实际上是一个糖库。此外，骨细胞开始使用谷氨酰胺(一种氨基酸)来产生更多的抗氧化剂，以中和有害氧自由基的增加。这两种调整使骨细胞在产生能量方面能够自给自足，并保护自己免受增加水平的氧自由基．"
Carmeliet教授解释说，氧气传感器PHD2可以通过基因工程灭活，但更有趣的是，在临床环境中使用，也可以通过管理治疗分子。“重新编程骨细胞从患者身上获得的骨移植可能会使患者的存活率从30%提高到60%，这最终将导致更好的骨再生。在未来的研究中，我们将通过使用人类细胞来检验这种技术是否也适用于更大的骨缺损。”
