科技日报北京2月7日电 (记者张梦然)据发表在《先进科学》杂志的一项研究,以色列研究人员利用人类材料和细胞首次设计出功能性3D人类脊髓组织,并将其植入长期慢性瘫痪的动物模型中。实验结果表明,80%的测试对象恢复了行走能力。这一突破的意义在于使用了患者的组织样本,通过模仿人类胚胎中脊髓发育的过程将其转化为功能正常的脊髓植入物。

特拉维夫大学Sagol再生生物技术中心塔尔·德维尔教授解释说:“我们的技术是基于从患者腹部采集的脂肪组织。这种组织像体内的所有组织一样,由细胞和细胞外基质(包括胶原蛋白和糖等物质)组成。将细胞从细胞外基质中分离出来后,我们通过基因工程对细胞进行重新编程,将它们恢复到类似于胚胎干细胞的状态。利用细胞外基质,我们创造了一种个性化水凝胶,植入后不会引起免疫反应或排斥反应。然后,我们将干细胞封装在水凝胶中,在模仿脊髓胚胎发育的过程中,细胞转化为包含运动神经元的3D神经网络植入物。”

研究人员将人类脊髓植入物植入两组实验模型动物:最近才瘫痪的急性模型和长期瘫痪的慢性模型(相当于瘫痪一年的患者)。植入后,100%的急性瘫痪实验模型和80%的慢性瘫痪模型恢复了行走能力。

德维尔教授表示,模型动物经历了一个快速的康复过程,最后它们行走得非常好。这是世界上第一个植入工程化人体组织在长期慢性瘫痪的动物模型中实现恢复的例子,这也是与人类瘫痪治疗最相关的模型。

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全世界有数百万人因脊柱损伤而瘫痪,现阶段仍没有有效的治疗方法。换句话说,在很小的时候受伤的人注定要坐在轮椅上度过余生。

研究人员表示,未来几年的目标是设计个性化的脊髓植入物,修复因受伤而损坏的组织而不产生排斥风险。他们目前正在为研究的下一阶段做准备:在人类患者中进行临床试验。他们希望在几年内,工程化组织可用于植入瘫痪的人体中,使他们能够站起来再次行走。

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脊柱损伤最严重的并发症,就是脊髓损伤。它的损伤,往往导致节段以下的肢体瘫痪、大小便失禁及性功能障碍等。患者要忍受长期痛苦,还要背负沉重的经济负担。对于脊髓损伤,目前医学上并无太好的办法,极少患者能恢复身体基本功能。此次,研究人员将干细胞封装在水凝胶中,将细胞转化为神经网络植入物,并成功地让瘫痪的模型动物恢复了行走能力。这给人类瘫痪患者点燃了希望之光。我们期盼着,在若干年之后,它能真正改变脊髓受损者的命运。

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