人体受损的皮肤组织可以再生
并完全恢复原始形貌
现在早已不是“天方夜谭”
然而你听说过骨组织再生修复吗？
组织工程与再生医学要做的
就是这样一件看似不可想象的事
近日，“组织工程国家工程研究中心
华南分中心落户广州”
干细胞+3D打印新材料促进骨组织再生修复
未来有望临床规模化应用！
6月15日，我国唯一的国家级组织工程研究中心——组织工程国家工程研究中心的华南分中心落户广州医科大学附属第三医院，与广州医科大学再生医学与3D打印技术转化研究中心就干细胞临床研究与治疗、再生医学、生物材料和3D打印技术等方面的应用基础及临床转化研究开展深入合作。尤其在利用干细胞治疗+3D打印高科技材料促进骨组织修复与再生方面，推动基础研究与临床转化应用的突破性进展，实现未来5-10年在临床规模化应用。
组织工程国家工程研究中心曹谊林教授（左）与广医三院院副院长陈耀勇（右）签署框架协议
其实早在1997年，一只背上背着人类耳朵的小老鼠曾引起全世界的瞩目。在这个“人耳鼠”上，科学家用高科技材料做成人耳模型支架，让细胞在支架上繁殖生长，待“耳朵”长好后，在老鼠背上植入“人耳”，而随着耳朵内支架的降解，这个人耳朵也真正意义上长融合到了老鼠背上。“人耳鼠”的产生证实了组织工程这一“以细胞生物学和材料科学相结合，研究和开发用于改善、修复甚至替代人体各种组织或器官损伤的新兴技术领域”的可行性；而目前，组织工程已然成为生命科学研究领域的国际性前沿课题，蕴含着巨大的科学价值。
人耳鼠（图：源自网络）
当发生骨损伤时，运用生物材料修复缺损的组织在临床上已十分常见，例如颅骨缺了一块，用合适的生物医用材料填补修复，这是大多数人对骨损伤修复的认识。
组织工程革新：实现真正意义上的再生复原
而组织工程技术则完全革新这一治疗策略。传统治疗中用生物医学材料进行修补，材料毫无生命力，在体内只能作为填充物，无法有正常的生理功能。而新的组织工程技术利用干细胞进行分化，形成完全由病人自体细胞和可生物降解材料组成的各种组织或器官，实现真正意义上的复原。
“十几年前，我们已经采用组织工程的方法在国外成功修复了一位颅骨缺损的患者”致力于骨组织修复与再生基础与转化研究的“国家青年千人”入选者、广州医科大学再生医学与3D打印技术转化研究中心主任张智勇教授介绍。
在这例颅骨组织修复中，研究人员先从患者体内提取少量干细胞进行体外扩增，并制备和该患者完全相同的颅骨模型，根据模型将可降解的生物材料进行塑形，形成与患者的缺损部位密切匹配的“支架”；随后，将扩增后的干细胞放到“支架”上，诱导分化成骨细胞，“长”成骨组织，再整个植入缺损部位。随着时间的推移，支架材料将逐渐降解，被人体吸收，而细胞则在缺损部位继续进行骨重建，最后实现完全修复。
组织工程骨损伤修复再生模式（源自网络）
“这就好比修补一座缺损的房子，可降解的生物材料制成的‘支架’搭建‘框架’，干细胞分化出的骨细胞就像原生的‘砖块’，最后修复成与原本无任何异样的房子”张智勇教授介绍，组织工程改变了“拆东墙补西墙”的传统临床治疗思路，它将干细胞接种到3D定制打印的生物材料上，生物材料作为媒介引导细胞构建出各种组织和器官，使得组织修复再生成为可能，克服现有修复策略的种种缺陷。
未来前景：骨组织再生修复
5-10年有望临床规模化推广
组织工程国家工程研究中心
2005年，组织工程国家工程研究中心在上海成立，该中心致力于应用组织工程技术构建人体组织并修复因疾病、创伤、遗传等因素造成的组织器官损伤或缺失的研究，主要的研究方向有骨、软骨、肌腱、皮肤、角膜等多种组织的修复与再生。目前组织工程软骨已经开展了50余例的临床转化研究，包括组织工程耳廓重建修复小耳畸形、组织工程骨修复颅骨与颌面骨缺损治疗等，其中著名的“小鼠背上长人耳”已经实现临床转化。
此次华南分中心落户广医三院，与广州医科大学再生医学与3D打印技术转化研究中心进行深入合作有赖于再生医学与3D打印技术转化研究中心主任张智勇教授早期在骨组织修复与再生基础与转化研究所奠定的良好基础。华南分中心成立后，将与上海总部在技术上互联互通，推动相关研究成果在更大范围内的推广和临床应用。华南分中心初步拟开展的项目有干细胞规模化扩增，骨缺损修复、难愈性创面的组织再生临床应用和产品开发，干细胞治疗在骨性关节炎等疾病方面的研究。
组织工程国家工程研究中心落户广州
以组织工程为基础的再生医学是人类健康研究的新方向，具有广阔的发展前景，但目前在临床应用方面依然面临诸多难题。张智勇教授介绍，众多实验研究成果已经证明组织工程用于组织再生修复是可行的，但在临床应用中却面临成本较高、人工干细胞扩增操作复杂、细胞培养时间长等诸多问题。在验证组织工程与再生医学可行性之后，以“价值验证”为导向的临床转化成为张智勇教授及其团队现阶段的核心工作，他介绍，“未来5-10年，骨损伤组织工作修复再生有望在临床规模化运用。”
来源| 广州医科大学附属第三医院
通讯员 | 白恬
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