新的生物材料终于可以修复受伤关节中受损的软骨

身体非常善于自我修复，但我们解剖结构的某些部分在受伤后难以反弹。

其中一种材料是软骨——一种海绵状而坚固的结缔组织，可以防止我们的骨骼相互摩擦和碰撞。随着时间的流逝，软骨的半透明或“透明”成分会严重降解，从而导致疼痛的状况，例如骨关节炎和髌骨.

科学家们一直在研究一种再生的方法透明软骨多年来，如今美国西北大学领导的一个团队已经取得了突破。他们开发了一种生物材料，将这种材料注射到活羊受损的软骨中，充当了促进活动关节软骨再生的支架。

“软骨是我们关节的重要组成部分，”化学家塞缪尔·斯图普（Samuel Stupp）说西北大学。

“当软骨随着时间的推移而受损或分解时，它会对人们的整体健康和活动能力产生重大影响。问题是，在成年人中，软骨不具有固有的愈合能力。我们的新疗法可以在不会自然再生的组织中诱导修复。我们认为我们的治疗可以帮助解决一个严重的、未得到满足的临床需求。

软骨退化是一个巨大的健康问题。2011年的一项调查在18个国家中发现，每年进行超过130万例全膝关节置换手术，其中软骨问题是主要因素。

而且，虽然还有其他干预措施可以提供帮助，例如制造微骨折以诱导软骨修复，但这些通常会导致错误种类的软骨的生长——坚韧的纤维状纤维软骨–喜欢软骨瘢痕组织– 而不是覆盖关节的光滑、有弹性的透明软骨。

科学家们一直在改进的一种可能的治疗方法是在软骨缺损中使用支架，以支持透明软骨的生长。这种选择在小型哺乳动物（如小鼠）中显示出希望，但在大型哺乳动物中失败了，这可能是因为在大型动物的关节上起作用的压力和力更大。

Stupp和他的同事们开发了一种材料，似乎可以解决这个明显的问题。它是一种生物材料，由两种成分制成。

第一种是肽分子，它与一种叫做转化生长因子 β-1，它在细胞的生长和分裂中起着至关重要的作用，尤其是在骨骼中，它调节骨骼和软骨的生长。

第二个组成部分是透明质酸，您可能从护肤品中知道这一点——它通过保持水分来帮助您的皮肤保持柔软。它也可以在关节和软骨中找到，在那里它起到润滑剂的作用，并在伤口愈合中发挥作用。

研究人员在试管实验中发现，这种杂交材料支持软骨分化 - 即软骨细胞（称为软骨细胞）的增殖。它形成了成束的细丝，这是一种在肌肉骨骼组织中发现的自然结构。

许多研究途径在体外都达到了同样的点。真正的考验是它如何经受住可以推断到人类的活体动物的抵抗。绵羊承受的机械负荷与人类相似，因此绵羊是进行测试的地方。

研究人员将他们的材料开发成一种浆液，该浆液被注射到绵羊后膝关节的软骨缺损中。在他们的研究中，研究人员在每只羊的双后膝盖上都引入了小孔;一个膝盖被注射浆液，另一个膝盖作为对照未经处理。

当浆液与绵羊骨骼中的钙接触时，它会硬化成橡胶状基质，软骨细胞开始形成，随着支架的降解，软骨细胞会生长以填充引入的孔。这是正确的软骨：透明。在几周内，经过治疗的缺陷显示出显着的改善，特别是与对照组相比。

类似的治疗可能对人类更有效。你不能告诉一只羊它们需要休息并保持体重远离受伤的腿，而接受软骨损伤治疗的患者往往在手术后无法动弹。

当然，还需要进一步的研究和开发，然后该过程必须经过人工操作临床试验.但研究结果显示，有朝一日将有一种治疗方法，这将有助于减少对更具侵入性、效果较差的选择的需求。

“通过再生透明软骨，”Stupp 说，“我们的方法应该更耐磨损，长期解决活动不便和关节疼痛的问题，同时也避免了使用大块硬件进行关节重建的需要。

该研究已发表在美国国家科学院院刊.

宝宝起名