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再次发声?科学家成功研发人工声带,为声带障碍者带来希望

2015/11/21 来源:生物探索
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导读
近期,美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们研发出首个功能性声带组织。这一最新研究成果为再生医学再添砖瓦,有望实现因意外或疾病声带功能破损的患者再次正常发声的愿望。


近期,美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们研发出首个功能性声带组织。这一最新研究成果为再生医学再添砖瓦,有望实现因意外或疾病声带功能破损的患者再次正常发声的愿望。相关研究成果于11月18日发表在《Science Translational Medicine》期刊。

声带,又称声襞,由声韧带、声带肌及其表明的粘膜共同组成,其中声带粘膜组织负责声带随空气振动,实现声音的发出。声带结构精密,很难复制。威斯康辛大学公共卫生学院教授Nathan Welham 带领的研究团队以捐赠的声带粘膜细胞为基础,培养后与胶原蛋白支架重构形成类似于声带的组织。

构建人工声带组织,不受免疫系统排斥

研究人员采集捐赠的声带组织,提取声带粘膜细胞。以胶原蛋白为支架,与粘膜细胞组合,在实验室培育、诱导两周时间,形成类似于正常人的声带组织,约16mm长、1mm厚。再生的声带组织有正常组织类似的粘性和弹力,每秒能振动1000次。

为测试其功能,研究人员摘取狗(已去世)的喉咙组织,将声带组织植入其内,再与人工气管相连,用温暖潮湿的空气穿其而过。结果显示,再生组织会随空气振动而发出声音,但是声音单调且机械。研究人员解释,这是因为正常人的声音还需要与其他身体结构共同调制,例如口腔、喉咙。

当研究团队以拥有人免疫系统的老鼠为模式动物,测试再生声带组织安全性时,发现试验鼠的免疫机制没有排斥植入组织,这意味着,声带组织不会引发免疫排斥反应。当然,再生的声带组织不能与正常的声带相媲美,因为其纤维结构不够复杂。

从实验室到临床,科学家们的设想

如果将实验室的重大成果实现临床转化?Welham研究团队认为捐赠的健康声带组织比较稀缺,他们希望能够实现细胞产业化。为此,研究人员提出两个构想:第一,相关机构成立一个声带粘膜细胞库,专门收集、培育适合每个患者的声带组织;第二,生产各种形状、大小的声带组织,以适应不同的病患。他们希望,无论哪种方法的实现,最终都能够帮助到患者。

Welham表示,研究成果距离临床转化尚且遥远,对其安全性、如何移植等问题还需要很多后续研究。但是它预示着再生声带、重新发声的可能。

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