據(jù)12日出版的《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志報(bào)告，美國(guó)康涅狄格大學(xué)生物工程師成功地在兔子的膝蓋上重新長(zhǎng)出了軟骨，這是朝著治愈人類(lèi)關(guān)節(jié)疾病邁出的一大步。
關(guān)節(jié)炎是一種常見(jiàn)且痛苦的疾病，由關(guān)節(jié)損傷引起。通常軟骨墊可起到緩沖作用，但是受傷或年齡增長(zhǎng)會(huì)磨損它。隨著軟骨退化，骨頭開(kāi)始撞擊骨頭，走路等日?；顒?dòng)變得非常痛苦。
目前可用的最佳治療方法是，嘗試用取自身體其他部位或捐贈(zèng)者的健康碎片替換受損的軟骨。但健康的軟骨供應(yīng)有限，如果取自自身，會(huì)對(duì)身體其他部位造成損害；如果取自他人，身體免疫系統(tǒng)又可能會(huì)排斥它。
最好的治療方法是讓受損關(guān)節(jié)再生出健康的軟骨。一些研究人員曾嘗試放大化學(xué)生長(zhǎng)因子來(lái)誘導(dǎo)身體自行生長(zhǎng)軟骨，或是依靠生物工程為身體提供新鮮組織的支架。但這些方法即使結(jié)合起來(lái)使用，都收效甚微。
康涅狄格大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，再生的軟骨不像原生軟骨，前者在關(guān)節(jié)的正常應(yīng)力下也會(huì)斷裂。
該校生物工程師阮清及其實(shí)驗(yàn)室一直在研究軟骨再生，他們發(fā)現(xiàn)電信號(hào)是正常生長(zhǎng)的關(guān)鍵。此次他們?cè)O(shè)計(jì)了一種由聚乳酸（PLLA）納米纖維制成的組織支架，PLLA是一種可生物降解的聚合物，通常用于縫合手術(shù)傷口。納米材料具有壓電特性，當(dāng)它被擠壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生微量電流。
關(guān)節(jié)的正常運(yùn)動(dòng)，例如人走路，會(huì)導(dǎo)致PLLA支架產(chǎn)生微弱但穩(wěn)定的電場(chǎng)，促使細(xì)胞在其上定居并長(zhǎng)成軟骨。該技術(shù)不需要外部生長(zhǎng)因子或干細(xì)胞（它們具有潛在的毒性或有不良事件風(fēng)險(xiǎn)），而且至關(guān)重要的是，生長(zhǎng)的軟骨具有機(jī)械強(qiáng)度。
該團(tuán)隊(duì)在一只受傷兔子的膝蓋上測(cè)試了支架。植入支架后，兔子在跑步機(jī)上進(jìn)行跳躍運(yùn)動(dòng)，正如預(yù)期的那樣，軟骨恢復(fù)正常。
研究人員表示，壓電現(xiàn)象其實(shí)也存在于人體中。骨骼、軟骨、膠原蛋白、DNA和各種蛋白質(zhì)都有壓電反應(yīng)，這種新的治愈軟骨的方法在臨床上具有高度的轉(zhuǎn)化性。
雖然這是一個(gè)令人著迷的結(jié)果，但阮清認(rèn)為，還需要在更大的動(dòng)物身上進(jìn)行測(cè)試，而這種動(dòng)物的體型和重量也應(yīng)更接近人類(lèi)。研究人員希望對(duì)治療動(dòng)物觀察至少一年或兩年，以確保軟骨耐用。此外，在年長(zhǎng)的動(dòng)物身上測(cè)試PLLA支架也是理想的選擇。關(guān)節(jié)炎通常是人類(lèi)的老年疾病，如果壓電支架也能幫助年長(zhǎng)的動(dòng)物實(shí)現(xiàn)愈合，那它將成為生物工程的一項(xiàng)突破。
