肌肉安排有自发再生的才能,能够从压力和紧张中康复过来。但是,严峻的事情——如创伤或肿瘤切除,导致容积性肌肉丢失(VML),形成的危害远远超出肌肉的天然康复才能。

一项新的研讨提出了一种人工肌肉再生的新技能,运用直接的细胞重编程办法和天然组成的混合支架。它被成功地用于小鼠模型的容积性肌肉丢失(VML)医治。相关研讨成果宣布在最新一期《先进资料》(AdvancedMaterials)上。

在现在的VML医治中,这种办法一般包含依托自体肌肉皮瓣(取自同一个人其他部位的样本)的手术干涉,这些自体肌肉皮瓣被移植,然后经过物理医治程序引导康复。

不幸的是,外科手术或许会导致肌肉功用减退。更糟糕的是,也有手术导致移植失利的病例——宿主排挤供体安排。这引起了人们对其他医治办法的爱好,这些办法能够供给更好的康复肌肉丢失的或许性。

研讨的潜力之一是经过整合移植细胞诱导骨骼肌的重生与再生。这种办法现已运用了不同类型的细胞——肌肉干细胞、成肌细胞,乃至是间充质干细胞(细胞外基质中的成体干细胞)。但是,它的可行性很大程度上受到了细胞利用率差、有侵袭性肌肉活检和需求长时间保护的阻止。多达数十亿的老练细胞或许需求供给可观察到的医治作用。

另一个要害参数是对损害部位周围微环境的全面操控。成功的VML医治有必要保证引进的细胞能够习惯所需的具有兼容和牢靠结构的肌肉安排。现在虽然各种天然和组成资料促进了康复,但关于安排支架依然存在一些问题。

天然支架具有较高的细胞辨认才能和结合亲和力;关于需求长时间支撑的大病变,他们的机械稳定性开端下降。另一方面,组成支架具有更好的力学性能,但存在细胞过度集合和宿主安排整合不良的问题。

研讨人员在新的VML医治技能的战略包含直接细胞重编程或直接细胞转化。它供给细胞医治,答应运用来自安排活检的自体细胞快速生成靶细胞。在这种办法中,常用的细胞类型是成纤维细胞,常见于结缔安排,用于创伤再生。经过运用额定的转录因子,成纤维细胞能够转化为诱导肌源性祖细胞(iMPC),特别是因为康复的成纤维细胞还不是终末分解细胞,答应它们被工程。

关于引进的肌肉细胞的结构支撑,研讨人员运用了聚己内酯(PCL)。这种高度生物相容性的资料也能够用来制作多孔支架。但是,传统的制作办法——如盐渍(saltleaching),只答应关闭的多孔结构。为了到达使PCL支架作业所需的孔隙率,研讨人员经过热拉伸增加了盐渍程度,然后产生了由PCL纤维制成的定制支架。

人工肌肉再生获突破!科学家利用一种乐山电力股票生物工程纤维 顺利帮助骨骼肌肉再生

这一系列操作使得肌纤维结构具有挨近肌肉安排的机械刚度,增强肌肉分解,并在体外显现拉长的肌肉摆放。该研讨负责人指出,需求进一步的研讨来说明咱们的混合结构的肌肉再生机制,并使细胞辅导传递渠道的临床翻译带来更强大功用。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参阅sciencetimes/articles/29791/20210222/bioengineered-hybrid-fibers-assist-skeletal-muscle-regeneration.htm