如何使用絲蛋白進(jìn)行肌腱修復(fù)

只要提到跟腱斷裂就會(huì)讓任何人畏縮。肌腱損傷以其漫長(zhǎng)、困難且通常不完整的愈合過(guò)程而聞名。例如，運(yùn)動(dòng)員和工廠工人經(jīng)歷的突然或重復(fù)的運(yùn)動(dòng)會(huì)增加肌腱撕裂或斷裂的風(fēng)險(xiǎn);百分之三十的人會(huì)有肌腱損傷，女性的風(fēng)險(xiǎn)最高。更重要的是，那些遭受這些傷害的人更容易在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步受傷或永遠(yuǎn)無(wú)法完全康復(fù)。

肌腱是將肌肉連接到骨骼的纖維結(jié)締組織帶。它們是連接到僵硬骨骼的軟組織;這會(huì)創(chuàng)建一個(gè)具有非常特定結(jié)構(gòu)的復(fù)雜界面。受傷后，這種結(jié)構(gòu)被破壞，結(jié)締組織從線狀變?yōu)榕そY(jié)狀。也可能出現(xiàn)過(guò)多的疤痕，從而改變肌腱的機(jī)械性能及其承受負(fù)荷的能力。

在身體的自然愈合過(guò)程中，肌腱和其他細(xì)胞被招募來(lái)重建肌腱的原始結(jié)締組織纖維基質(zhì)。但是這種重建可能需要數(shù)周到數(shù)月的時(shí)間，并且由此產(chǎn)生的肌腱通常是不完美的。這會(huì)導(dǎo)致虛弱、慢性疼痛和生活質(zhì)量下降。

肌腱損傷的可能治療方法包括來(lái)自患者或供體的肌腱組織移植物，但這些會(huì)帶來(lái)感染、移植排斥或壞死等風(fēng)險(xiǎn)。已經(jīng)嘗試過(guò)合成移植，但機(jī)械、生物相容性和生物降解問(wèn)題阻礙了這些努力。

另一種方法是使用間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSCs)，這是一種在組織再生中起關(guān)鍵作用的特化細(xì)胞。在傷口部位，它們可以分化成各種細(xì)胞類型并產(chǎn)生調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、細(xì)胞遷移和新血管形成的信號(hào)分子;這使組織再生成為可能。

然而，使用MSCs全身輸注、直接注射或基因改造的治療方法存在其自身的困難：輸注缺乏對(duì)損傷部位的靶向特異性，直接注射需要過(guò)高的細(xì)胞數(shù)量，基因改造效率低且產(chǎn)生難以分離的細(xì)胞.

另一種方法是構(gòu)建生物材料框架或支架，在其上引入 MSC 和生長(zhǎng)因子以產(chǎn)生新的肌腱組織。Terasaki 生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究所 (TIBI) 的一個(gè)合作團(tuán)隊(duì)利用這種方法開發(fā)了一種方法，該方法在 MSC 肌腱再生方面取得了顯著改善。

該團(tuán)隊(duì)首先轉(zhuǎn)向絲素蛋白，這是一種由家蠶生產(chǎn)的絲蛋白。除了用于美麗的絲織物外，絲素蛋白還用于光學(xué)和電子設(shè)備，以及多種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，從縫合材料到生物工程韌帶、骨骼甚至角膜組織。由于其卓越的強(qiáng)度、耐用性、生物相容性和生物降解特性，絲素蛋白非常適合用于肌腱支架。

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