医学进展
2017年11月号
医学进展
征文选登

超声波、干细胞和基因治疗可治愈骨折

作者:包丽霞

以色列耶路撒冷希伯来大学的Bez等研究人员通过在骨折的小型猪模型中,使用超声将人骨形态发生蛋白-6(bone morphogenetic protein-6,BMP-6)基因的DNA质粒传递至骨折处的干细胞,可使动物骨折完全愈合,相关文章发表于《科学·转化医学》杂志。

每年有超过200万次骨移植手术(使用自体移植物或同种异体移植物)。然而,这两种移植方法都存在缺点,因此,对于大量骨丢失和骨折不愈合的新疗法的开发,仍存在明确的医疗需求。研究人员假设,局部超声介导的微泡增强的治疗基因递送至内源性干细胞将诱导发生有效的骨再生和骨折修复。为了验证这一假设,研究人员在尤卡坦小型猪的胫骨手术中建立了临界骨折,这是一种临床相关的大型动物模型。骨折处植入胶原支架,以促进内源性间充质干/祖细胞(mesenchymal stem/progenitor cells,MSCs)募集至骨折部位。两周后,经皮超声介导的报告基因递送在骨折部位成功转染了40%的细胞。流式细胞仪显示,80%的转染细胞表达了MSC标记物。在同一动物模型中,使用超声波递送含人BMP-6基因的质粒DNA,使得骨折区域发生BMP-6的瞬时表达和分泌。微计算机断层扫描和生物力学分析显示,超声介导的BMP-6基因传递治疗后6周,所有动物出现造影和功能性的骨折完全愈合,而对照动物中仍存在明显的骨折未愈合。

这些研究结果表明,超声介导的将BMP-6基因传递至内源性MSCs的治疗手段,可以有效地治疗大型动物中的不愈合性骨折,从而解决骨科未满足的重大临床需求,并为临床转化提供新的可能性。(作者:包丽霞)

参考文献:Science Translational Medicine 2017;9:eaal3128


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