科技日報記者 張夢然
據(jù)發(fā)表在《先進科學》雜志的一項研究，以色列研究人員利用人類材料和細胞首次設計出功能性3D人類脊髓組織，并將其植入長期慢性癱瘓的動物模型中。實驗結(jié)果表明，80%的測試對象恢復了行走能力。這一突破的意義在于使用了患者的組織樣本，通過模仿人類胚胎中脊髓發(fā)育的過程將其轉(zhuǎn)化為功能正常的脊髓植入物。
塔爾·德維爾教授
圖片來源: SAGOL再生生物技術(shù)中心
特拉維夫大學Sagol再生生物技術(shù)中心塔爾·德維爾教授解釋說：“我們的技術(shù)是基于從患者腹部采集的脂肪組織。這種組織像體內(nèi)的所有組織一樣，由細胞和細胞外基質(zhì)（包括膠原蛋白和糖等物質(zhì)）組成。將細胞從細胞外基質(zhì)中分離出來后，我們通過基因工程對細胞進行重新編程，將它們恢復到類似于胚胎干細胞的狀態(tài)。利用細胞外基質(zhì)，我們創(chuàng)造了一種個性化水凝膠，植入后不會引起免疫反應或排斥反應。然后，我們將干細胞封裝在水凝膠中，在模仿脊髓胚胎發(fā)育的過程中，細胞轉(zhuǎn)化為包含運動神經(jīng)元的3D神經(jīng)網(wǎng)絡植入物。”
研究人員將人類脊髓植入物植入兩組實驗模型動物：最近才癱瘓的急性模型和長期癱瘓的慢性模型（相當于癱瘓一年的患者）。植入后，100%的急性癱瘓實驗模型和80%的慢性癱瘓模型恢復了行走能力。
德維爾教授表示，模型動物經(jīng)歷了一個快速的康復過程，最后它們行走得非常好。這是世界上第一個植入工程化人體組織在長期慢性癱瘓的動物模型中實現(xiàn)恢復的例子，這也是與人類癱瘓治療最相關的模型。
全世界有數(shù)百萬人因脊柱損傷而癱瘓，現(xiàn)階段仍沒有有效的治療方法。換句話說，在很小的時候受傷的人注定要坐在輪椅上度過余生。
研究人員表示，未來幾年的目標是設計個性化的脊髓植入物，修復因受傷而損壞的組織而不產(chǎn)生排斥風險。他們目前正在為研究的下一階段做準備：在人類患者中進行臨床試驗。他們希望在幾年內(nèi)，工程化組織可用于植入癱瘓的人體中，使他們能夠站起來再次行走。
總編輯圈點：
脊柱損傷最嚴重的并發(fā)癥，就是脊髓損傷。它的損傷，往往導致節(jié)段以下的肢體癱瘓、大小便失禁及性功能障礙等。患者要忍受長期痛苦，還要背負沉重的經(jīng)濟負擔。對于脊髓損傷，目前醫(yī)學上并無太好的辦法，極少患者能恢復身體基本功能。此次，研究人員將干細胞封裝在水凝膠中，將細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)網(wǎng)絡植入物，并成功地讓癱瘓的模型動物恢復了行走能力。這給人類癱瘓患者點燃了希望之光。我們期盼著，在若干年之后，它能真正改變脊髓受損者的命運。
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