潜在的细胞疗法可以帮助修复骨质流失和肌腱损伤
两个新发现由西奈调查显示干细胞疗法可以帮助加速和促进骨骼和肌腱损伤的治疗。
“我们使用发育生物学和干细胞技术修复和再生受损骨骼和肌腱组织,这也有可能极大地改变病人的结果,”说他在Sheyn博士部门的助理教授整形外科,手术和生物医学科学在cedars - sinai。
使用iMSCs修复肌腱和韧带
在第一项研究中,发表在骨科研究期刊》的研究- sinai科学家表明,专业工程干细胞被称为诱导多能干细胞(iMSCs)间充质基质细胞可以再生和修复肌腱更有效地比其他类型的细胞。
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免费订阅“使用多能干细胞的主要优点之一是,它们可能代表无限的tenocytes来源,肌腱和韧带的细胞,“Sheyn说,他也是一个侦探西奈理事会再生医学研究所。“这些细胞也可能有一天提供了一个现成的同种异体肌腱来源细胞疗法的应用。”
腱是软组织连接肌肉骨骼,韧带,骨骼bones-has非常低的治愈能力,肌腱的撕裂或破裂会导致极端的痛苦。即使在肌腱愈合,它从未回到相同的函数作为re-rupture的损伤和具有较高的利率。
找到一个更好的方法来修复这些伤害,调查人员向iMSCs。
Sheyn,高级,不过该研究的通讯作者;安吉拉Papalamprou博士,博士后Sheyn实验室该研究的第一作者;和研究团队设计的细胞产生一个名为scleraxis的转录因子,在肌腱发展是很重要的。
他们发现iMSCs能够成功的scleraxis增加生产,帮助iMSCs形成肌腱组织和变得更像肌腱细胞。
然后他们暴露了细胞的一种机械应力称为循环荷载,这是一个过程,帮助指导iMSCs发育成tenocytes。
“虽然还需要进一步的研究来确定这些修改的全部潜力iMSCs肌腱修复,结果表明,iMSCs可以有效地改变成肌腱细胞和展示承诺作为一个潜在的细胞治疗肌腱修复,“Sheyn说。
修复颅骨Cranial-Specific干细胞和3 d打印
在第二项研究中,发表在同行评议的杂志上科学报告科学家发现使用iPSC-derived cranial-specific干细胞和嵌入在一个特殊的三d-printable材料可以帮助治疗受伤的骨头的头骨。
调查人员发现的物质,称为bio-ink,帮助细胞生存和形成新的骨细胞更有效地比其他类型的细胞,如iMSCs。在小鼠实验中,使用的组合与cranial-specific bio-ink干细胞帮助修复颅骨比其他类型的细胞进行了测试。
“治疗颅骨损伤是主要的临床挑战,“Sheyn说,高级,不过该研究的通讯作者。这样的“新再生方法有潜力成为一个强大的新选项,可以帮助解决颅面重建需求。”
目前,当一个人有一个头骨骨外伤,他们通常需要使用骨移植或合成材料修复伤口。在使用一个人的骨骼通常是最好的选择,施主能级发病率是一个限制因素,并使用合成材料如钛或聚合物通常是与高感染和并发症,尤其是对孩子。
调查人员发现3 d生物打印是一个潜在的解决方案。开发技术,可以创建不同生物材料支架,可以模仿的形状,大小和尺寸的伤害。
然而,调查人员发现使用3 d打印的材料仅是不够的。
“虽然3 d打印技术能给我们我们想要的形状,这个问题,我们已经在3 d打印技术领域与细胞是我们不能打印,因为印刷技术不是细胞兼容,“Sheyn说。“细胞,将真正帮助愈合和修复的伤害。”
是否可以提高新技术,Sheyn;金田吉赛尔,研究助理Sheyn实验室和研究作者;和其他成员Sheyn实验室测试的两个bio-inks看到哪一个提供更好的生存能力,更好地利用细胞分化和再生新细胞的头骨,可能修复缺陷。
他们特别关注不同类型的iPSC-derived细胞并添加一个特殊的蛋白质称为BMP6是否可以帮助为颅生成可行的骨移植物选择重建。
他们发现的结合cranial-specific干细胞与BMP6 bio-ink刺激损伤愈合的骨头比当他们使用iMSCs更有效。
“这些结果强调bio-ink支架的印刷适性,他们支持干细胞存活和分化的能力,使他们有吸引力的颅面重建,“Sheyn说。
引用:金田Glaeser JD,保X, G,等人iPSC-neural嵴细胞嵌入在3 d打印bio-ink促进颅骨骨缺损修复。Sci代表。2022;12 (1):18701。doi:10.1038 / s41598 - 022 - 22502 - 8
Papalamprou, Yu V,陈,et al。导演iPSC分化成iTenocytes使用结合scleraxis过度和循环荷载。J邻位的Res。2022年。doi:10.1002 / jor.25459
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