原标题：PNAS：干细胞经过设计，可以生长软骨，对抗炎症

　　髋关节磨损手术是一项繁琐的工程，为了治疗因磨损髋关节而产生的关节炎，需要进行大量的手术。为了避免这些科学家们编程了干细胞，在一个形状像髋关节球的三维模板上生长出新的软骨。更重要的是，使用基因疗法，他们已经激活新的软骨释放抗炎分子，以抵御关节炎的复发。

　　该技术在圣路易斯的华盛顿大学医学院和纽约州达勒姆的CytexTherapeutics公司的合作中得到证实，文章于7月18日在美国国家科学院院刊上发表。有朝一日这项发现可能为髋关节置换手术提供一种替代方案。特别是在年轻患者中，医生不愿意在50岁以下的患者中进行此类手术，因为假肢关节通常持续不到20年。而第二次关节置换手术去除磨损的假肢，可能破坏骨骼并使患者面临感染风险。

　　该技术使用了Guilak及其团队开发的三维可生物降解合成支架。模仿患者关节精确形状的支架覆盖有软骨，该软骨由患者自身从皮下脂肪中提取的干细胞制成。然后可以将支架植入例如关节炎髋关节的表面上。用“活”组织重新铺设髋关节旨在缓解关节炎疼痛，并延迟甚至消除对某些患者进行关节置换手术的需要。

　　华盛顿大学整形外科教授FarshidGuilak博士说：“更换失败的假肢关节是一项困难的手术。我们开发了一种方法来重建关节，使用患者自身的干细胞来生长新的软骨，结合基因疗法释放抗炎分子以防止关节炎。我们希望防止或至少延迟标准的金属和塑料假肢关节置换术。”

　　此外，通过将基因插入新生长的软骨中并用药物激活它，该基因可以协调抗炎分子的释放以对抗关节炎的恢复，这通常是首先引发这种关节问题的原因。“当有炎症时，我们可以给患者一种简单的药物，它可以激活我们植入的基因，抑制关节炎症状，”Guilak说，他也是发育生物学和生物医学工程学教授。他解释说，基因治疗非常重要，因为当关节中炎症分子水平升高时，软骨就会被破坏，疼痛也会增加。Guilak和他的同事们相信，通过在干细胞和支架技术中加入基因疗法，有可能使患者的关节抵抗关节炎，并在更长的时间内更好地发挥作用。

　　脚手架使用编织图案构建，使设备具有正常软骨的结构和特性。Cytex技术开发副总裁FranklinMoutos博士解释说，这种独特的结构是大约600种可生物降解的纤维束编织在一起的结果，以创造一种能够像普通软骨一样发挥作用的高性能面料。

　　“编织植入物的强度足以承受患者体重的10倍，这通常是我们的关节在运动时必须承受的，”Moutos说。目前，大约有3000万美国人诊断出骨关节炎，并且数据表明骨关节炎的发病率正在上升。这个数字包括许多偏年轻的患者（年龄在40到65岁之间），而他们的治疗选择有限，因为保守治疗方法没有效果，而且由于年龄的原因，他们还不是全关节置换的候选人。

　　研发副总裁BradleyEstes博士指出，“我们预计未来这类年轻患者可能是这类生物关节置换的理想候选者。”Guilak也是圣路易斯Shriners医院的研究主任，也是华盛顿大学再生医学中心的联合主任，他一直在与Cytex合作进行这项研究。科学家已经测试了细胞培养中组织工程的各个方面，并且已经在实验室动物中测试了一些定制的植入物。他说，如果一切顺利，这些设备可以在三到五年内做好准备进行人类安全测试。

　　参考文献：Franklin T. Moutos,Katherine A. Glass, Sarah A. Compton, Alison K. Ross, Charles A. Gersbach,Farshid Guilak, Bradley T. Estes. Anatomicallyshaped tissue-engineered cartilage with tunable and inducible anticytokinedelivery for biological joint resurfacing. Proceedings of the National Academyof Sciences, 2016; 201601639 DOI: 10.1073/pnas.1601639113