《組織工程》腹部採取脂肪組織 ! 體外培養人類脊髓組織,讓癱瘓的小鼠重拾行動能力

眾所周知,脊髓創傷可能會損及行動能力,且損傷越嚴重、預後越差,但有效的治療方案卻很少,就連目前開發中的細胞療法,成效也不顯著。脊髓損傷常會導致該區域的細胞死亡並形成疤痕組織,雖然受傷周圍的健康組織會發出訊息、試圖修復損傷,但往往是徒勞 ─ 新的神經元無法生長,在損傷的慢性階段形成的疤痕組織也不允許新細胞整合進去。

不過,由特拉維夫大學 Sagol 再生生物技術中心的科學家新開發的組織工程方法,可能會為此帶來一線曙光。研究人員從病患的腹部採取脂肪組織,分離出其中的細胞和細胞外基質,然後用基因工程技術對細胞進行「重置」,使其成為多能幹細胞 (pluripotent stem cell,有潛力可產生體內任何細胞或組織)。科學家們將幹細胞放入由患者細胞外基質製成的「個人化水凝膠」(含有膠原蛋白、礦物質和不同的醣蛋白等物質的三維結構),並加入胚胎中分泌的分子,誘導幹細胞形成脊髓。

隨後,為了證明在培養皿中形成的脊髓組織對於受損脊髓的修復能力,研究團隊將它們移植到「左側一個椎體完全切除、但右側仍完整」的小鼠體內,並與接受細胞注射治療的小鼠進行比較。結果發現,大約一週後,植入脊髓組織的小鼠,在患部可以清晰見到細胞生長,注射細胞的組別則幾乎沒有細胞生長。研究人員表示,這凸顯了支持性環境對受損組織再生的重要性。

此外,更令人振奮的是,試驗中將癱瘓小鼠分為短期癱瘓 (急性模型) 和長期癱瘓 (慢性模型,相當於人類的 6 個月~1 年)。脊髓組織植入後,所有急性癱瘓小鼠和 80% 的慢性癱瘓小鼠都能夠再次行走!

由於開發出這項技術,該研究團隊兩年前成立了公司,並期望能於未來兩年內進入臨床試驗,朝向治療癱瘓病人的目標邁進。

資料來源:Advanced Science News、Interesting Engineering

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