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科學(xué)家制備出人工聲帶
閱讀：658 發(fā)布時(shí)間：2015-11-19zui近，美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校（UW）的科學(xué)家，成功地在實(shí)驗(yàn)室制備出了功能性的聲帶組織，這給因腫瘤手術(shù)或其他損傷失去聲帶的人帶來(lái)了福音。研究成果發(fā)表在今天的《Science Translational Medicine》。 我想了解Promega的3D細(xì)胞活力檢測(cè)產(chǎn)品 分享到：
生物通報(bào)道：zui近，美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校（UW）的科學(xué)家，成功地在實(shí)驗(yàn)室制備出了功能性的聲帶組織，這給因腫瘤手術(shù)或其他損傷失去聲帶的人帶來(lái)了福音。
UW語(yǔ)音語(yǔ)言病理學(xué)家Nathan Welham博士，和來(lái)自幾個(gè)學(xué)科的同事，用生物工程技術(shù)研發(fā)出了聲帶組織，來(lái)傳遞聲音，他們將研究成果發(fā)表在今天的《Science Translational Medicine》。延伸閱讀：PNAS：科學(xué)家制備出功能性人造3D大腦。大約2000萬(wàn)美國(guó)人患有聲音損傷，很多人的聲帶粘膜有損傷，聲帶粘膜是一種專門(mén)的組織，當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)它們時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲音。Welham說(shuō)，注入膠原蛋白和其他材料，可以在短期內(nèi)有所幫助，但是，對(duì)那些有更大聲帶損壞或聲帶切除的人幫助不大。
UW醫(yī)學(xué)和公共衛(wèi)生學(xué)院外科副教授Welham說(shuō)：“聲音是一種非常令人驚訝的事情，但是在它出問(wèn)題之前我們不會(huì)多想。我們的聲帶是由特殊的組織組成，具有足夠的靈活性來(lái)振動(dòng)，也足夠強(qiáng)大到能夠每秒鐘響幾百次。它是一個(gè)精妙的系統(tǒng)，也是一種很難復(fù)制的東西。"Welham和同事們開(kāi)始的聲帶組織，來(lái)自于一具尸體和四名喉頭切除、但沒(méi)有得癌癥的患者。他們分離、純化和培養(yǎng)了來(lái)自聲帶黏膜的細(xì)胞，然后將它們應(yīng)用到一個(gè)三維膠原支架上，類似于在實(shí)驗(yàn)室中制備人工皮膚的一個(gè)系統(tǒng)。
大約兩周后，細(xì)胞生長(zhǎng)在一起，形成一種組織，具有柔韌但卻強(qiáng)勁的結(jié)締組織，上面是分層的上皮細(xì)胞。蛋白質(zhì)組學(xué)分析表明，這些細(xì)胞跟正常聲帶細(xì)胞一樣，產(chǎn)生了許多相同的蛋白質(zhì)。物理試驗(yàn)表明，上皮細(xì)胞也開(kāi)始形成一個(gè)不成熟的基底膜，這有助于在氣道中創(chuàng)建一個(gè)屏障，對(duì)抗病原體和刺激物。立即索取印刷版《蛋白質(zhì)印跡手冊(cè)》
Welham說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的組織“感覺(jué)像聲帶組織"，材料試驗(yàn)也表明，它有著與正常組織類似的粘性和彈性。為了探討它是否可以傳送聲音，研究人員將這種生物工程組織移植到喉（從尋尸犬切除的）的一側(cè)。喉附著于人工氣管，用溫暖、潮濕的空氣吹過(guò)它們。不僅組織產(chǎn)生了聲音，而且高速數(shù)字成像顯示，工程黏膜像對(duì)側(cè)的正常組織一樣發(fā)生了振動(dòng)。聲學(xué)分析還表明，這兩種類型的組織具有相似的聲音特征。
zui后，研究人員希望看到，該組織會(huì)被具有人類免疫系統(tǒng)的小鼠排斥還是接受。在具有喉細(xì)胞供體免疫系統(tǒng)的小鼠和具有不同人類免疫系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)，該組織能夠生長(zhǎng)并沒(méi)有被排斥，表現(xiàn)同樣良好。Welham說(shuō)：“看來(lái)，這種工程聲帶組織可以像角膜組織那樣是免疫豁免的，這意味著它不會(huì)引發(fā)宿主免疫反應(yīng)。"
在某種程度上，該組織并不像真正的聲帶那樣好：它的纖維結(jié)構(gòu)不如成人聲帶那樣復(fù)雜，但作者說(shuō)，這并不奇怪，因?yàn)槿祟惵晭г诔錾蟮闹辽?/span>13年后才停止發(fā)育。Welham表示，無(wú)癌聲帶組織是一種罕見(jiàn)的商品，所以臨床應(yīng)用可能需要人體細(xì)胞的保存和發(fā)展，或使用來(lái)源于骨髓或其他組織的干細(xì)胞。通過(guò)使干細(xì)胞暴露于“喉生物反應(yīng)器"的振動(dòng)和拉伸力，可以將它們誘導(dǎo)分化為聲帶細(xì)胞，包括在威斯康星州的其他實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行這類工作。
臨床應(yīng)用還很遙遠(yuǎn)，但Welham說(shuō)，這一原理驗(yàn)證研究，是更換聲帶組織路途上的一個(gè)“可靠基準(zhǔn)"。接下來(lái)，還需要對(duì)安全性和長(zhǎng)期功能進(jìn)行測(cè)試，才能繼續(xù)推進(jìn)這項(xiàng)充滿希望的工作。