在獨特的系統(tǒng)中加入生長因子有助于新骨的形成

新骨的發(fā)育可以是一個多步驟的過程：首先，干細胞分化為軟骨細胞。接下來，軟骨細胞變成骨細胞。但這還不是全部：細胞在轉化過程中必須經(jīng)歷一些機械應力，才能有效地從干細胞轉化為骨細胞。

伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員與賓夕法尼亞大學和凱斯西大學的同事一起研究了一種獨特的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將干細胞輸送到骨缺損處，并使用柔性固定器(用于將骨骼固定在一起的針和桿)來提供可調節(jié)的機械應力。

現(xiàn)在，由UIC工程學院生物工程與骨科的艾本阿爾斯伯格(Eben Alsberg)教授和羅安希爾(Loan Hill)教授，以及賓夕法尼亞大學整形外科助理教授喬爾博爾克爾(Joel Boerckel)領導的這些研究人員提出了一種方法，可以及時釋放兩種生長因子來模擬大鼠模型胚胎骨發(fā)育過程中的骨形成過程。

總之，干細胞、柔性固定器和生長因子的定時釋放有朝一日可以幫助治愈人體內的大骨缺損或中斷。他們的研究成果發(fā)表在《科學進展》雜志上。

“事實上，我們正在做的是在正確的時間提供正確的生長因子，以促進干細胞骨骼的發(fā)育，就像它發(fā)生在自然骨骼的愈合和發(fā)育過程中一樣，”相應的人Alsberg說。作者和博爾克爾一起寫在紙上。

在之前的工作中，UIC的Alsberg團隊和賓夕法尼亞大學的同事開發(fā)了柔性固定器和干細胞“冷凝物”，這是大量相互連接的干細胞，因此它們可以作為薄片或塞子移動。冷凝液可以將干細胞放置在身體的特定區(qū)域，如骨間隙或缺損處，而沒有漂浮的風險，這通常是通過注射細胞將干細胞輸送到內部的情況。-含液體。當一起使用時，冷凝物和柔性固定器允許增強大鼠模型中骨缺損的愈合。

在目前的研究中，阿爾斯伯格和他的同事在他們的系統(tǒng)中增加了另一層：他們將多種生長因子整合到聚集體中——一種是轉化生長因子1，有助于將干細胞轉化為軟骨細胞，稱為TGF-1，另一種是促進這種軟骨轉化的轉化因子，稱為骨形態(tài)發(fā)生蛋白2或骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2。

在股骨骨質疏松大鼠中，應用包括生長因子在內的Alsberg系統(tǒng)，與不含生長因子或僅含單一生長因子的大鼠相比，有助于促進12周時功能增強的新骨生長。包括在冷凝水/柔性支架系統(tǒng)中。

Albsberg說：“實現(xiàn)的骨形成相當于BMP-2浸泡在膠原海綿中應用于骨折，是目前FDA批準用于脊柱融合的組織工程產(chǎn)品。”“膠原蛋白產(chǎn)品可以在不需要的地方形成骨骼，但在我們的系統(tǒng)中，骨骼只在我們放置生長因子的凝固區(qū)域形成?！?

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