战争、车祸或是骨密度较低的老年人跌倒造成的骨折,都可能会因损伤程度过于严重而导致骨骼无法完全愈合甚至导致终身残疾。一直以来,人们不断寻找能够治愈骨折的方法。
现在,探索终于有了突破,研究人员们结合超声波、干细胞和基因治疗等技术使骨骼损伤得以修复再生。尽管这项技术目前只在动物身上进行过试验,但鉴于其在试验中的完美表现和出色的治愈效果,让这项技术在即将到来的人体临床试验中的表现备受期待。
“这项新研究具有重大的临床意义,” 洛杉矶希德斯西奈医学中心整形外科主任David Kulber对其做出很高的评价。“这项能够激活骨骼生长的技术非常值得关注。”
同样值得关注的是,每年仅美国就有约10万人因骨骼缺损或骨骼断裂导致的永久性骨损伤而备受折磨。遇到这种情况,医生通常会为患者进行植骨手术,将另一块骨组织移植到骨折的空隙中间。
理想状态下,移植用的骨组织来源于病人自体——常取用髂骨的一部分,而取骨手术又相当于一次严重创伤,往往令患者“雪上加霜”。因此,骨科医生转向从尸体中获得用于植骨术的骨骼。然而,从尸体上取骨后的灭菌步骤又破坏了许多促进骨骼生长的关键蛋白及其他信号分子,大大降低了植骨后骨折完全愈合的几率。
因此,研究人员一直希望能够通过使骨骼再生的方式来代替植骨。他们首先尝试将一种“天然支架”蛋白——胶原蛋白,填充至骨折两端之间的缝隙中。胶原蛋白将会诱导人体中分化成骨骼的干细胞——间充质干细胞迁移至骨折缝隙间,进行下一步分化。但事实上,间充质干细胞并非特异性分化为骨细胞,它作为一种多能干细胞,同样可能分化形成脂肪组织或瘢痕组织。
多年以来,研究人员致力于探索将间充质干细胞定向诱导分化为骨细胞的方法。为此他们尝试将间充质干细胞暴露于不同类型的骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins, BMPs),即一类诱导间充质干细胞分化为骨组织的生长因子。间充质干细胞需要在BMPs中暴露约一周时间才能够完成分化过程,而定点注射至骨折部位的BMPs却只有几小时的有效时间,一次注射远远无法做到刺激骨组织再生。
为构建出长效作用的BMPs,由希德斯西奈医学中心再生医学专家Dan Gazit率领的研究团队及其他课题组尝试利用病毒将BMP基因导入间充质干细胞中,使其自身持续表达BMPs,并刺激其分化。然而这一尝试并未收获令人满意的结果。
最近几年,Gazit团队研发出了可代替病毒将基因导入间充质干细胞的新策略:首先,他们在骨折处填充满胶原蛋白并等待干细胞迁移浸润;几周后,他们将大量目标基因片段与由气体填充、脂分子包裹的微型囊泡混合,注射至骨折处;随后,他们还需要在创伤处及周围施加超声波——就像产科医生检查胎儿一样。超声波能够使注射的微囊泡爆裂,冲击使附近干细胞的胞膜上短暂产生纳米级尺寸的洞,使基因能够顺利进入细胞内。
2014年,Gazit团队报道了他们在动物骨折样本中采取这种方法成功导入了无治疗作用的报告基因。然而当他们用同样方法导入两种不同亚型BMPs——BMP-2和BMP-7基因后,他们发现骨骼的确再生了,但并不够使骨折愈合。
Gazit团队在通过手术将BMP-6基因插入到所构建的1厘米缝隙的腿骨缺损样本中之后,得到了令人欣慰的结果:治疗八周后,他们发现全部的治疗组动物骨缝隙都不复存在,骨折完全愈合。
事实证明,这项当前备受推崇的新治疗方法,与过去自体骨移植有着同样好的治疗效果。这一成果发表在了5月17日的《科学-转化医学》(Science Translational Medicine)上。
“这一研究结果说明我们非常需要继续发展利用干细胞再生骨组织治疗骨折,”德克萨斯大学健康科学中心骨科研究员Johnny Huard说道。“然而,这项研究中使用的猪样本年龄全部不足一年。年轻的动物和人类比老年拥有更多的间充质干细胞,并且老年人骨折的损伤程度往往远大于年轻人。” 因此,Huard建议在尝试治愈人类骨折之前,仍需要观察此方法用于老年动物骨折样本中是否同样有效。
来源:DeepTech深科技(微信号 mit-tr)
为你推荐
资讯 信达生物2026上半年产品收入超2024年全年
公告显示:2026年上半年,信达生物产品收入实现超人民币82亿元,同比增长55%以上。其中,公司第二季度产品收入录得超过人民币43亿元,同比增长约60%。根据信达生物此前发布的信...
2026-08-06 15:09
资讯 百济神州2026上半年业绩大增,上调全年业绩指引
2026年半年度公司营业总收入222 20亿元,较上年同比上升26 8%;2026年半年度归属于母公司所有者的净利润32 71亿元,较上年同比上升627 1%。
2026-08-06 14:14
资讯 因美纳MiSeq i100 Series-CN中国上市,以全球品质与本土制造支持中国客户测序能力建设
MiSeqTM i100 Series-CN正式在中国上市,首批由因美纳中国生产制造基地生产的本土化产品已于近期完成客户交付。
2026-08-06 13:33
资讯 石药集团与阿斯利康成立合资公司,收到1000万美元里程碑付款
双方将在河北石家庄建设新一代生物制剂生产基地,该合资公司的初始业务将聚焦于为全球市场生产及供应双方约定的生物制剂药物原液(DS)。
2026-08-05 20:49
资讯 全球首款!核心医疗人工心脏产品获欧盟CE认证
Corheart®6 可用于桥接心脏移植、短期心肌功能恢复治疗以及长期终点治疗,完整覆盖终末期心衰从短期生命支持到永久循环辅助的全场景临床需求
2026-08-05 20:37
资讯 国家药监局批准3款创新医疗器械上市
近日,国家药品监督管理局批准了河南赛美视生物科技有限公司的“三焦点环曲面人工晶状体”和深圳北芯医疗科技有限公司的“心脏脉冲电场消融仪”、“一次性使用心脏脉冲电场消融...
2026-08-05 16:47
资讯 80亿美元,全球两家核药公司合并
美东时间8月3日,Curium Pharma宣布与Lantheus Holdings, Inc 达成最终合并协议。Curium将以每股102 5美元现金收购Lantheus全部流通股,基础对价70亿美元,若2030年前达成...
2026-08-05 13:51
资讯 章科:坚持为人民出政绩 推动医疗保障事业高质量发展
医疗保障制度依法保障每一位参保群众的医保权益,有力提高全社会医疗服务的可及性,有助于增进民生福祉、缩小贫富差距,促进社会公平和共同富裕。
2026-08-05 10:48
资讯 康宁杰瑞与PathosAI达成22亿美元ADC授权协议,1.25亿美元首付款
8月4日,康宁杰瑞生物制药宣布其全资子公司江苏康宁杰瑞生物制药有限公司与美国临床阶段生物技术公司Pathos AI就TROP2 HER3双特异性抗体偶联药物JSKN016达成独家授权许可协议。
2026-08-04 22:14
资讯 剂泰科技与恒瑞医药达成AI制剂合作
8月3日,剂泰科技发布自愿公告,宣布自主研发的AiTEM人工智能制剂创新平台将在恒瑞医药进行本地化部署,加速药物制剂配方开发效率。
2026-08-04 13:01
资讯 东阳光药甘精胰岛素首批115.2万支发货美国
近日,东阳光药发布公告,首批甘精胰岛素注射液(商品名:Langlara)已于7月27日自湖北宜都生产基地分批启运美国,预计8月中下旬完成全部发货。首批计划发货115 2万支。
2026-08-04 11:37
资讯 维利信LBL-024用于转移性结直肠癌获批IND
8月3日,维立志博发布公告,公司自主研发的PD-L1 4-1BB双特异性抗体维利信(LBL-024)联合用药治疗转移性结直肠癌(mCRC)的开放、多中心Ib II期临床试验申请已获得国家药品监...
2026-08-04 10:22
资讯 药明康德半年业绩超预期,大幅上调全年业绩指引
预计2026年公司整体收入由人民币513-530亿元上调至人民币585-605亿元,上调幅度约14%,持续经营业务收入同比增速由18%-22%上调至35%-39%。药明康德计划向全体股东每10股派发现金红利5 1元(含税)。
2026-08-03 20:46








