肌腱是将肌肉与骨骼连接起来的组织，对运动和运动很重要。肌腱损伤很常见，全世界有数百万人——尤其是运动员——受到影响，通常需要几个月的时间才能恢复，严重影响生活质量。此外，虽然存在许多治疗选择，但它们都不是完美的治愈方法，并且许多会导致疼痛、免疫原性或长期治疗失败。因此，需要一种新的肌腱修复治疗策略。
在 2022 年 1 月发表在《组织工程杂志》上的一项研究中，东京医科齿科大学 (TMDU) 的研究人员成功诱导人类干细胞制造出模拟肌腱特性并显着改善小鼠肌腱重建的人造肌腱样组织肌腱断裂模型。
人类诱导的多能干细胞或 hiPSC 是一种特殊的干细胞，可以衍生自任何成体细胞，并且可以分化成任何特化的细胞类型。“使用带有 Mohawk (Mkx) 的 hiPSC，我们可以生产人造肌腱组织。”该研究的主要作者 Hiroki Tsutsumi 解释道。Mohawk 是一种转录因子，可促进参与肌腱形成的基因表达，从而驱动干细胞分化为肌腱细胞。然后将这些表达莫霍克的干细胞放入专门的 3D 培养系统中，该系统在细胞生长时对细胞施加机械力。这模拟了肌腱发育的条件并增强了细胞排列和组织，使它们能够产生肌腱样组织。
接下来，研究小组在肌腱断裂的小鼠模型中测试了人工肌腱。结果令人兴奋。植入六周后，人造肌腱具有与正常未受损小鼠肌腱相似的机械性能。此外，植入的肌腱样组织能够从宿主体内募集和动员肌腱细胞，从而进一步参与修复过程。这证实了组织的良好整合。
“我们证明，源自人类诱导多能干细胞的生物肌腱具有与正常肌腱相似的机械和生物学特性，并且可以在小鼠模型移植手术后相对快速地完全整合，使其成为肌腱临床应用的有吸引力的策略该研究的主要作者 Hiroshi Asahara 总结道，临床转化的下一步将是在大型动物模型中测试它们，以评估它们作为更大规模生物材料的能力。这些有希望的结果表明，一种新的肌腱修复医学策略可能在未来临床上可用。
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