工程骨髓移植可以使更安全

加州大学圣地亚哥分校的工程师已经开发了仿生骨组织有一天提供新的病人需要骨髓移植。

骨髓移植用于治疗患者骨髓疾病。移植前,病人首先给定的辐射剂量,有时结合药物,杀死任何现有干细胞在病人的骨骨髓。这种预处理是为了改善的成功移植骨髓的清理空间,允许供者细胞生存和成长没有竞争从病人自己的细胞。但这种治疗通常带有有害的副作用,如恶心、疲劳、丧失生育能力等等。

为了解决这些问题,生物工程教授领导的研究小组Shyni Varghese在加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院已经开发了一个骨突出供者细胞植入自己的生活空间和成长没有竞争,消除需要消灭宿主的预先存在的细胞。

“我们已经做了一个附件骨可分别容纳供者细胞。通过这种方式,我们可以保持宿主细胞并绕过照射,”Varghese说。

研究人员开发了骨骼组织和功能可以充满供者细胞和骨髓移植小鼠的皮肤下。供体细胞存活了至少6个月,老鼠提供了新的血细胞。Varghese和她的团队在5月8日出版工作PNAS。

“在未来,我们的工作可能有助于改善骨髓疾病的治疗,”说Yu-Ru(弗农)施Varghese研究科学家的实验室和研究报告的第一作者。

Varghese警告说,这些植入物将限于罹患者骨髓疾病,在没有任何癌细胞需要消除。例子包括再生障碍性贫血,身体不能做出足够的血小板和红细胞,以及低血细胞计数和免疫攻击引起的骨髓有缺陷或不正常的骨髓干细胞。

植入物模拟体内长骨骼的结构,组成的一个外骨室和一个内心的骨髓腔室。的植入物是由多孔水凝胶矩阵。外矩阵包含磷酸钙矿物。干细胞生长在这个矿化矩阵分化成成骨细胞。房屋内部矩阵供者干细胞产生血细胞。

老鼠的皮肤下植入时,结构成熟为骨骼组织拥有一个血管网络供应新鲜血液和骨髓细胞。4周后,研究人员发现,植入骨髓包含主机和捐赠血细胞。他们还发现这种混合循环血液中这些老鼠甚至24周后。

研究人员称,这些发现意义重大,因为它们表明:植入骨髓功能;捐赠细胞生长和存活很长时间在宿主细胞的存在;主机和供者细胞可以植入骨髓和主机之间的循环blood-via吗血船在植入骨组织形成网络。

在另一组实验中,研究人员把从植入骨髓干细胞,移植到第二组小鼠的骨髓干细胞被辐射和药物。他们发现,移植这些老鼠的细胞已经扩散到血液中。“我们这些实验表明了骨髓细胞从组织工程骨函数类似于本机骨头,”施说。

“我们正在努力让这一个平台产生更多骨髓阀杆细胞。将有用的细胞移植在诊所申请,”Varghese说。

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