诱导干细胞转化为人骨，科学家成功跨出了第一步

　　来源：世界科学

　　近期，科学家模仿早期骨骼的形成过程，成功在实验室环境下将干细胞诱导转化为骨组织，该研究成功发表于《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）杂志。

　　完成此举的是来自荷兰拉德堡德大学和埃因霍芬理工大学的跨学科研究团队，而他们的成果有望用于定制疗法，更为实验室研制功能齐全的人造骨骼奠定了基础。

　　研究作者之一、细胞生物学家阿纳特·阿基瓦（Anat Akiva）表示：“现在距离拥有功能齐全的骨骼仍然很遥远，但我们相信有一天会实现的。”

　　胫骨骨组织的细节

　　骨头是由胶原蛋白和矿物质构成的一种相当复杂的基质，内含大量血管，人们还不清楚它在体内形成的确切方式。

　　制备骨骼需要三要素：用于构建骨骼组织的成骨细胞（osteoblasts），用于去除骨骼的破骨细胞（osteoclasts），以及用于调节骨骼生成和分解的骨细胞（osteocytes）。通常来说，三种细胞都是构筑健康骨骼不可或缺的。

　　不过在实践中，很多研究人造骨骼的科研小组往往只落脚于这三种细胞里的某一种。阿基瓦等人则更进一步，用干细胞造出了两种，分别是成骨细胞和骨细胞，然后把它们“编”入胶原蛋白基质，得到早期骨骼。

　　阿基瓦表示：“我们实验室的骨骼与[天然的]新生生物骨骼完全一样。”表征结果也完全支持她的说法，二者的矿化基质在结构和化学层面都很相似。

　　此外，该骨骼也可以产生天然生物骨骼所能产生的维持自身功能所需的蛋白质。这一点十分关键：胶原蛋白和矿物质占骨骼成分的99%，剩下的1%则为蛋白质，虽然含量微小，却对骨骼的形成至关重要。

　　能够以这么高的精度，从分子水平复制出骨骼，一方面称得上是科学领域的里程碑，另一方面，也意味着该实验室版本的人造骨非常适合作为可用于测试新型疗法的人体骨骼模型。

　　许多骨骼疾病，例如脆骨病，发病机制都需要追溯至分子水平。因此，拥有一套可靠的人体骨骼模型对于解析这些疾病是相当重要的。

　　阿基瓦表示，他们正朝多个方向努力：

　　我们正在使用基因组编辑来标记特定的蛋白质，以了解这些蛋白质产生于何时，并实时追踪它们从细胞到胶原蛋白的整个过程。我们希望通过这种方式揭示这些不同蛋白质在骨骼形成过程中的确切功能。

　　另一个主题则是培养并追踪骨病（例如脆骨病）患者的成骨细胞，以便从分子水平理解他们的骨骼为何如此脆弱。

　　此外，我们还希望将其他细胞也整合到我们的造骨程序。

　　资料来源：

　　Researchers weave stem cells into most lifelike bone yet