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陈根:3D打印脊髓组织,修复脊髓损伤的新希望

2022-02-08 09:42
陈述根本
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文/陈根

脊髓损伤是脊柱损伤最严重的并发症。受损的神经纤维可能不再能够在大脑和肌肉之间传递信号,这种再生衰竭通常会导致严重和永久性的残疾,例如脊髓损伤后的截瘫或四肢瘫痪,更糟糕的是,这些轴突无法再生。迄今为止,针对脊髓损伤的预防、治疗和康复依然是当今医学界的一大难题。

现在,一种最新开发的脊椎植入物可能为世界各地的瘫痪病人提供希望,帮助他们有朝一日重新行走。来自特拉维夫大学Sagol再生生物技术中心的研究人员在世界上首次设计了3D人类脊髓组织,并将其植入长期慢性瘫痪的实验室模型中。实验结果令人感到欣喜:恢复行走能力的成功率约为80%。

陈根:3D打印脊髓组织,修复脊髓损伤的新希望

具体来看,研究人员先是从病人身上取一小块腹部脂肪组织进行活检。随后,对于通过活检的组织的细胞与细胞外基质分离后,使用基因工程对细胞进行重新编程,使其恢复到类似于胚胎干细胞的状态——即能够成为身体内任何类型的细胞。再从细胞外基质中产生了一种个性化的水凝胶,植入后不会引起免疫反应或排斥反应。然后将干细胞包裹在水凝胶中,在一个模仿脊髓胚胎发育的过程中,将细胞变成了包含运动神经元的神经元网络的三维植入物。

随后,将人类脊髓植入物植入实验室模型,进行对照实验,实验分为最近才瘫痪的人(急性模型)和已经瘫痪了很长时间的人(慢性模型)。植入后,100%的急性瘫痪的实验室模型和80%的慢性瘫痪的实验室模型重新获得了行走能力。

陈根:3D打印脊髓组织,修复脊髓损伤的新希望

研究人员表示:“这些模型动物经历了一个快速的康复过程,在康复结束后,它们可以很好地行走。这是世界上第一个植入工程人类组织在长期慢性瘫痪的动物模型中产生康复的例子——这是人类瘫痪治疗的最相关模型。”

这标志着,在进行修复人类脊髓损伤的临床试验方面,又迈出了关键的一步。要知道,世界上有数以百万计的人因脊柱受伤而瘫痪,而他们的病情仍然没有有效的治疗。在很小的时候就受伤的人,注定要在轮椅上坐一辈子,承担瘫痪的所有社会、经济和健康相关的费用。而3D生物打印组织来进行脊髓损伤的治疗,无疑为脊髓损伤的人群提供了新的生活可能。

       原文标题 : 陈根:3D打印脊髓组织,修复脊髓损伤的新希望

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