从干细胞软骨组织可以帮助防止椎间磁盘变性功能的丧失
许多人都经历过处理下腰痛的挣扎。这种疼痛的常见原因是变性的椎间磁盘(试管),是位于脊柱椎骨和帮助它的灵活性。因此,试管变性可能导致更严重的脊柱畸形等情况。在最近的一篇文章中发表生物材料,一组由大阪大学和京都大学的研究人员证明,使用软骨组织来源于人类干细胞可以帮助防止试管变性功能的丧失。
相信试管退化产生的髓核(NP),它是由NP细胞周围的细胞外基质(ECM)。ECM所营造的环境是NP的支持细胞,也有助于给NP的机械弹性。以前的工作在处理方法利用本地可行的NP细胞,帮助产生ECM一直承诺,但这些修复效果消失在晚期的退化,这些细胞已经不复存在。因此,大阪大学和京都大学集团旨在建立一个包含必要的细胞组织工程移植物创建和维护ECM NP。
“ECM的NP是一个网络充当支架的胶原蛋白其他重要的蛋白质。有趣的是,这种成分类似于关节软骨的ECM,“Takashi Kamatani说,该研究的第一作者。“因此,我们假设细胞类型可以产生和支持治疗试管变性软骨可能是有用的。”
研究人员使用诱导多能干细胞(万能)可以成为不同的细胞类型,因为它们没有本土NP细胞的生长和分裂限制。此外,它们可以诱导软骨细胞,软骨细胞产生和维护。这种方法已被成功地用于创建修复组织当植入某些动物关节软骨缺陷。在这里,他们开发了人类iPSC-derived软骨组织(hiPS-Cart)植入到实验鼠的NP从试管中删除的试管退化模型。
“hiPS-Cart植入这些老鼠能够生存和保持,”资深作者解释道,已经Tsumaki。“试管和脊椎骨骼退化被预防的。我们也评估了力学和发现hiPS-Cart能够恢复这些属性类似的水平观察控制老鼠。”
该小组还检查了hiPS-Cart 6周后植入的基因表达谱。他们发现特征符合位于NP细胞而不是其他NP细胞类型(称为notochordal)。这表明这些位于细胞就有充分的理由去恢复NP的功能。
“我们的发现为使用这个hiPS-Cart系统提供强有力的支持在人类试管变性治疗的发展,“Kamatani说。
这项工作引入了一个新颖的组织工程建设将不仅是有用的治疗背部疼痛从试管变性,但作为一个再生疗法能够完全扭转问题。
