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科学家首次培育出人体声带
作者:孙文秀  日期:2015-12-09  信息来源:中国科学报   【背景色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色) 】  【字体:
 

有望为声带受损患者找回声音

科学家日前第一次利用人体声带细胞培育出声带组织。当在实验室进行测试时,这一生物工程组织的振动乃至听起来都类似于天然声带。研究人员希望新技术的发展有一天能帮助那些声带严重损坏的人重新找回失去的声音。

并未参与该项研究的美国加利福尼亚大学洛杉矶分校头颈外科医生Jennifer Long表示:“这是一项令人兴奋的成果,因为可供这些患者选择的治疗方法非常少。”

人类通过位于喉部的声带发声。声带的振动功能要求它要足够灵活,每秒振动上百次的特点又要求它足够坚韧,因此人的声带是一种“精致系统”,“很难复制”。

专家估计,仅在美国便有约2000万人患有暂时或永久性声带损伤。而那些永久性损伤通常是由于多次手术或放疗切除癌组织和癌旁增生所致,这些损伤形成了结疤和硬化的声带黏膜,能够导致完全失声。

这项研究的合著者、麦迪逊市威斯康星大学医学与公共卫生学院外科副教授Nathan Welham表示:“我不能过分强调严重的声音问题能对一个人的生活产生多么消极的影响。”他说:“如果你真的有一副‘奇怪’的嗓子,那么你一开口便能吸引别人的注意。”一些方法如注射胶原蛋白能够增加声带的体积,从而帮助声带受损患者更好地发声。但有一些声带依然无法恢复振动能力。Welham说:“这并不是一个真正修复声带的方法。”

在这项新研究中,Welham等人以生物工程方法用健康声带细胞来制造声带组织。这些健康声带细胞包括成纤维细胞和上皮细胞,来自于因不相关原因实施喉部手术的患者,或从声带正常的尸体中获取。

研究人员对这些健康声带细胞进行提纯,然后放在三维胶原支架上培养。两周后,这些细胞聚在一起形成了“柔软但连接坚韧的”声带组织,其外表是分层的表皮细胞。该组织的结构组成及弹性等物理特征都与自然声带组织非常类似。

狗与人的喉部在解剖学上相似,当上述组织被植入从狗体内切下的喉咙时,它能因气流而振动并发出与自然声带组织非常相像的声音。

为了解该组织是否会被人体排斥,研究人员又利用拥有人类免疫系统的小鼠做实验。结果显示它可被良好地耐受,能持续长达3个月。研究人员在11月18日出版的《科学—转化医学》杂志上报告了这一研究成果。

直接从捐赠者向患者移植整个声带也能够奏效,但研究人员表示他们的这项新技术拥有几个优势。例如,该声带组织可以生长成一个孩子或一个成人的大小,并且它也可以提前生长,进而储存为以后使用。同时研究人员表示,这种技术还具有规模化成产的能力。在这项研究中,他们利用来自5个声带的细胞生成了近170个不同大小的声带。

Welham强调,这项研究目前还只处于原理性证明阶段,临床应用还需数年时间,今后需要进行更多安全性以及长期功能的测试。

并未参与该项研究的宾夕法尼亚州费城德莱克赛尔大学医学院耳鼻喉科主任Robert Sataloff指出,这项研究只是一个“值得称道的开始,距离用一个新的、从本质上说功能正常的声带代替患者伤痕累累的声带仍有很长的路要走”。接下来的一个重要步骤便是用生物工程组织替代活体动物模型的声带,并使其能够存活和运转。随后还要在人体声带临床试验中完成相同的工作。Sataloff表示:“所有这些事情都是说着容易做起来难。”据悉,现有的有限治疗方案包括注射人工合成的生物材料或将口腔黏膜植入喉部,但它们都无法完全模仿真正的声带组织(来源:中国科学报 赵熙熙)


 
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