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骨缺損主要包括骨缺損和缺損修復(fù)兩大部分。骨缺損是臨床治療上的常見病，也是擅長骨科治療豐富的難題之一，目前治療骨缺損的方法有自體骨和異體骨移植。

每年在世界各地進(jìn)行超過 200 萬次骨移植，這些骨移植常常是由于交通事故，戰(zhàn)爭或腫瘤移除而導(dǎo)致的嚴(yán)重的骨損傷。

這種損傷可能使得受損骨組織間的間隙太大，以至于不能橋接。移植需要將患者或捐贈(zèng)者骨骼的組織植入間隙。

骨損傷移植療法遇瓶頸

“我們已經(jīng)開始進(jìn)入骨科革命。”外科病區(qū)骨再生與干細(xì)胞治療計(jì)劃及 Cedars-Sinai 再生醫(yī)學(xué)研究所聯(lián)合主任 Dan Gazit 說。“我們通過結(jié)合工程與生物學(xué)方法，去推進(jìn)再生工程，我們認(rèn)為這將會(huì)是醫(yī)學(xué)的未來。”

作為研究的首席研究員和共同資深作者，Gazit 說：“不幸的是，骨移植有缺點(diǎn)。“因?yàn)樗茈y滿足骨骼修復(fù)的高需求。”

一個(gè)問題是，足夠的健康骨骼并不總是可用于修理。通常從骨盆去除骨塊并進(jìn)行植入的手術(shù)可導(dǎo)致長時(shí)間的疼痛，并且價(jià)格昂貴且住院治療周期長。此外，來自捐贈(zèng)者的移植物可能不能完全地整合或生長，從而導(dǎo)致修復(fù)失敗。

干細(xì)胞技術(shù)有效替代傳統(tǒng)骨移植

幸運(yùn)的是，由 Cedars-Sinai 開發(fā)的新技術(shù)可以為骨移植提供非常有效的替代方法。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究人員構(gòu)建了一個(gè)膠原蛋白基質(zhì)，一種身體用于構(gòu)建骨骼的蛋白質(zhì)，并將其植入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物破損的骨的間隙。該基質(zhì)在兩周的時(shí)間內(nèi)將損傷的骨組織自身的干細(xì)胞街道吸引骨損傷間隙。為了啟動(dòng)骨修復(fù)過程，該團(tuán)隊(duì)使用細(xì)胞的超聲脈沖和微泡直接促進(jìn)骨誘導(dǎo)基因遞送到干細(xì)胞中。

干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞。在一定條件下，它可以分化成多種功能細(xì)胞。根據(jù)干細(xì)胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。根據(jù)干細(xì)胞的發(fā)育潛能分為三類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞（專能干細(xì)胞）。干細(xì)胞是一種未充分分化，尚不成熟的細(xì)胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫(yī)學(xué)界稱為“萬用細(xì)胞”。

手術(shù)后 8 周，損傷的骨間隙，并在接受治療的所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物全部被治愈。研究表明，新生的骨骼與手術(shù)骨移植物一樣強(qiáng)壯，Cedars-Sinai 手術(shù)助理教授 Gadi Pelled 博士說。

“這項(xiàng)研究是第一個(gè)證明超聲介導(dǎo)的基因遞送到動(dòng)物本身的干細(xì)胞可以有效地用于治療不愈合性的骨損傷。“它解決了一個(gè)主要的骨科難題，并為臨床轉(zhuǎn)移提供了新的可能性。”