Science Translational Medicine:组织工程化的自体软骨-骨移植物用于颞下颌关节再生

关节疾病会降低患者的生活质量。在颅颌面间隙,尤其是颞下颌关节,对自体软骨和骨组织的精确功能重建还没有得到满足。当前的外科手术方法缺乏精确度和合并症,并且经常涉及多次手术。研究已经设法改善颅面骨移植物而不涉及软骨,这对于颞下颌关节的功能是非常关键的。
对于尤卡坦小型猪模型中的人类大小的颞下颌关节,美国哥伦比亚大学Gordana Vunjak-Novakovic等人设设计了自体的、生物学上和解剖学上匹配的软骨-骨移植物来修复髁突支单元(RCU),这是一个几何上复杂的结构,承受着复杂的载荷。
本文要点:
1)利用图像引导下的微铣削技术,以去细胞化骨基质为支架材料,植入自体脂肪来源的软骨细胞和成骨祖细胞,构建具有解剖学意义的支架。
2)植入前在双灌注生物反应器中培养5周。植入6个月后,生物工程化的RCU保持了其预定的解剖结构,并在下伏骨上再生出全厚度、分层、机械性强健的软骨,其程度超过了单纯自体骨工程移植物或无细胞支架。对植入细胞的追踪和平行生物反应器的研究使人们对软骨和骨再生的进展有了更多的了解。
综上所述,这项研究证明了利用解剖精确的自体活软骨-骨移植进行功能性个性化全关节置换的可行性。将软结缔组织、颞下颌关节盘等邻近组织包埋,可进一步扩大工程RCU与宿主的功能整合。
参考文献:
David Chen, et al., Tissue engineered autologous cartilage-bone grafts for temporomandibular joint regeneration. Science Translational Medicine 2020.
DOI: 10.1126/scitranslmed.abb6683
https://stm.sciencemag.org/content/12/565/eabb6683
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