壁虎斷尾可以再生、海參的消化系統也能再生……會不會有一天,人類的器官和組織也能再生?日前,中國科學院遺傳與發育生物學研究所再生醫學中心主任戴建武研究員,受邀在瑞典召開的歐洲組織工程與再生醫學學術年會上做大會報告。在他看來,現代生命科學的發展,特別是再生醫學的進步,讓這一夢想不難成真,“人無法永生,但再生醫學能讓我們把身體里的‘壞零件’換成‘好零件’,不僅能夠延長壽命,還能讓我們的生活更有質量”。
令國際同行關注的再生醫學成果
在歐洲組織工程與再生醫學學術年會上的大會報告,讓戴建武帶領團隊在脊髓損傷再生修復方面取得的研究成果,為國際學術界所關注。
其實,此前,戴建武團隊已經有了近15年的基礎研究和動物實驗,目前這些再生醫學研究成果正陸續進入臨床研究。
2013年,他們與南京鼓樓醫院合作進行子宮內膜修復的臨床研究,利用結合自體骨髓干細胞的膠原生物材料修復患者的瘢痕化子宮壁。目前已經有8位患者當上了媽媽。2015年4月,他們在武警后勤學院附屬醫院進行了首例“神經再生膠原支架結合間充質干細胞”手術,治療急性完全性脊髓損傷。經過一年康復,這位患者已經能借助護具行走,神經電生理儀器檢測表明,患者原本斷裂的神經已經連接起來。2015年4月,戴建武團隊與北京干細胞庫及第三軍醫大學附屬西南醫院合作,進行了首例開展干細胞治療放射性肺纖維化疾病的臨床研究。2016年3月,戴建武主持的首例“可注射膠原支架”結合干細胞治療心衰的臨床手術在南京鼓樓醫院順利完成,手術三個月后患者原本肥大的心臟已經明顯縮小,心臟功能有顯著提升……
戴建武的研究不止這些。在再生醫學領域,特別是智能生物醫學材料方面,他也成了被國際學界追趕的人。
研制構建再生微環境的生物材料
戴建武說:“公眾比較熟悉的干細胞,只是再生醫學的一部分,是組織和器官再生的‘原料’之一。除此之外,再生醫學既要研制出適合的生物材料,為再生提供適合的物理化學空間,也要研究清楚再生的‘信號’和‘因子’,也就是什么因素能夠誘發再生。”
戴建武研究的重點就是如何構建適合組織再生的微環境。他舉例說:“子宮內膜修復的難點在于如何將支架材料放入子宮中,心肌再生的難點在于血管再生,脊髓神經再生的難點在于引導神經干細胞分化。”他們的目標,就是針對每一種組織、器官發育的特點,準確找到再生的“切入點”,研發出能為再生提供良好環境的新材料。
比如,在脊髓損傷的研究中,戴建武團隊就發現,導致患者癱瘓的一個很重要原因,是損傷部位會形成抑制神經再生的微環境,使大量神經干細胞沒能分化為神經元細胞,而是變成了阻礙神經再生的膠質細胞。而戴建武團隊研發的膠原蛋白支架,正是要改變這種微環境,為斷掉的神經搭建一座“橋”,促進神經干細胞向神經元分化,引導神經再生。
戴建武的一些發現,也對生命科學現有的一些基礎理論提出了挑戰。比如,一般認為心肌的損傷是不可逆的,但戴建武在動物實驗中卻發現,植入再生膠原支架的豬,其心肌能再生并恢復功能。
和患者一起攻克世界難題
也有人提出質疑:“人類個體的差異性很大,有些成功是不是只是偶然的,這些患者采用傳統療法也會康復?”
“當然,再生醫學是一門科學,有它的適應征和局限性。”面對質疑,戴建武強調,脊髓損傷是一個世界性難題,目前沒有有效經驗可以借鑒,“而中樞神經再生是一個緩慢的過程,運動能力的恢復更是肌肉、外周神經協同作用的結果,不可能像感冒治療那樣藥到病除。不過我們確實需要進行更多臨床研究和更長時間的康復訓練來不斷改進脊髓損傷再生修復的治療效果。”
因此,目前戴建武最需要的,是足夠多的急性完全性損傷病例。“我們近期將加大急性脊髓損傷患者的再生醫學修復的臨床研究規模。這一手術最好在受傷后的一周內進行,希望患者或醫院能夠及時和我們聯系。我們希望能和患者一起努力,不斷創新再生醫學技術,攻克脊髓損傷這一世界性醫學難題。”
“我國現有脊髓損傷患者超過200萬人,這種傷害往往是由交通事故、工傷事故造成的,患者多為青壯年。他們的受傷不僅是個人的悲劇,更是家庭的悲劇、社會的負擔。我的理想是建立幾個脊髓損傷的臨床研究中心。在那里,不僅能實施手術治療,還能為患者提供規范、持續的康復訓練,讓患者最終能夠恢復生活自理能力。
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