美国科学家报告称皮肤细胞制造出性能稳定的骨头替代品

纽约干细胞基金会（NYSCF）研究所的达里加·马拉特（ ）和朱塞佩·玛丽亚·德·佩波（ Maria de Peppo）领导的研究小组利用人类皮肤细胞，借用“重编程”技术对成体细胞进行重编程。 回到胚胎样状态，产生的诱导多能干（iPS）细胞携带与患者相同的遗传信息，它们可以成为体内的任何细胞。 然后，科学家们引导这些 iPS 细胞成为成骨前体细胞，并将它们种植在支架上，形成三维骨骼。 接下来，他们将整个结构放入生物反应器内。 生物反应器为细胞提供营养，去除废物，并刺激细胞生长和发育。

此前的研究表明人体细胞有什么用，成骨细胞也可以由其他细胞制成，但通过这种方式获得的成骨细胞的临床安全性受到质疑。 患者自身的骨髓干细胞可以形成骨和软骨组织，但不能形成下面的脉管系统和神经室。 此外，由胚胎干细胞制成的骨骼可能会引起免疫排斥。 最终，NYSCF 科学家选择使用 iPS 来克服这些问题。

尽管严重程度各不相同，但医生目前通过骨移植来治疗骨缺损，骨移植要么来自患者身体的其他部位，要么来自捐赠者，或者是合成的。 这些骨移植物无法进行复杂的重建，可能导致免疫排斥，并且无法与周围的连接组织整合。

NYSCF 研究小组将新制造的骨替代物移植到免疫系统受损的小鼠皮下。 12周后，未出现恶性肿瘤，骨组织完全成熟。 与此同时，血管细胞开始与移植物融合。 。 他们表示，分化的iPS细胞移植到体内后可能会形成畸胎瘤（肿瘤的一种），但通过新方法获得的骨替代物并没有遇到这个问题。 这些结果表明这些骨替代物的性能非常稳定。

研究人员表示，他们接下来将监测骨骼中血管的生长，为更详细的人体临床研究做好准备。 这些骨替代物除了在治疗领域具有重要的应用潜力外，还可以用作骨发育实验和其他病理实验的模型。 分析结果有望丰富我们对骨损伤的认识并找到更多潜在的药物。