原標(biāo)題:Science:人造血管移植后可繼續(xù)生長 為先天性心臟缺陷兒童帶來希望
開創(chuàng)性的新的研究表明,實(shí)驗室制造的人造血管,在植入小羊羔后可以繼續(xù)生長。如果這一發(fā)現(xiàn)在人類被證實(shí),那么這些新血管移植將避免一些患有先天性心臟病的兒童多次手術(shù)。
對于生物工程師,最大的挑戰(zhàn)就是研究一種能在新的宿主體內(nèi)生長的人造血管材料。
在這項研究中,明尼蘇達(dá)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系羅伯特教授和他的同事們用剛剛出生的捐贈者的皮膚細(xì)胞來培養(yǎng)血管樣細(xì)胞,其后又移走了這些細(xì)胞以降低免疫排斥反應(yīng)。這也意味著,血管細(xì)胞可以被儲存,當(dāng)他們被需要時,也可以在沒有特定細(xì)胞產(chǎn)生的情況下被移植。當(dāng)被植入到小羊羔的體內(nèi)后,可以通過接受新的細(xì)胞而繼續(xù)生長。
羅伯特教授說:“這是有史以來第一我們有了可以植入機(jī)體并能繼續(xù)生長的材料,這就意味著,在將來,患有心臟缺陷的兒童在成年之前可以拜托原本需要的多次的手術(shù)。”
為了產(chǎn)生這種生物材料,研究人員將羊的皮膚細(xì)胞定值到一種凝膠樣的叫做纖維蛋白基質(zhì)上,然后加入到生物反應(yīng)器中,定期有節(jié)奏的泵入細(xì)胞生長必須的營養(yǎng)物質(zhì)。持續(xù)培養(yǎng)5個周。這種生物反應(yīng)器是由羅伯特教授和其助手們共同研發(fā)的培養(yǎng)儀器,在這項實(shí)驗中發(fā)揮這重要的作用。在其中培養(yǎng)起來的生物血管比動物體內(nèi)的血管擁有更好的彈性和韌性,所以在植入之后不容易破裂。
研究人員然后使用特殊的洗滌劑來洗掉所有的羊細(xì)胞,留下不含有任何游離細(xì)胞的基質(zhì),以此避免在移植的時候產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。當(dāng)用這個材料移植到了三只5周大的羊羔的動脈之后,移植的血管迅速和其原有的細(xì)胞長到了一起,導(dǎo)致血管慢慢彎曲變形適應(yīng)機(jī)體的需要,直到成年。
就是移植的生物材料和原有的組織結(jié)合在一起了,才使得外源的物質(zhì)成為機(jī)體接受的部分,共同構(gòu)成一個活組織。
在59個周的時候,羊的血管移植物直徑增加了56%,通過該血管的血液量增加了216%,該血管的膠原蛋白也增加了465%。這表明,不僅僅是血管擴(kuò)張了,而且血管確實(shí)生長了。到目前為止,沒有凝血、血管狹窄或鈣化等不良現(xiàn)象發(fā)生。
這一結(jié)果非常令人鼓舞。下一步是和醫(yī)生確定的可行性,然后獲得食品和藥物管理局(FDA)在未來幾年進(jìn)行人體臨床試驗的批準(zhǔn)。
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