椎间盘退变是影响大部分人群的常见问题。

通常情况下，健康的椎间盘通过在我们移动时吸收放置在脊柱上的压力来起作用，并以类似于汽车悬架的方式调整我们的姿势。

如果这些椎间盘磨损，可能会导致人的背部或颈部各个部位疼痛。

到目前为止，椎间盘退变的治疗方法包括脊柱融合术和用人工椎间盘取代受损椎间盘。

然而，这些方法带来的益处有限，因为它们无法恢复它们所替代的椎间盘的全部功能。

现在，来自宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院，工程与应用科学学院和兽医学院的多学科研究团队旨在通过开发由个体自身干细胞制成的生物工程椎间盘来解决这一问题。

干细胞是未分化的细胞，有可能“转化”成任何特化细胞。这就是为什么它们已成为多项医学研究的焦点，包括目前的研究。

宾夕法尼亚大学的研究人员在过去的15年里一直致力于生物工程圆盘模型 - 首先是实验室研究，然后是小动物研究，最近是大型动物研究。
 

“这是一个重要的步骤：在实验室中生长如此大的圆盘，将其放入光盘空间，然后让它开始与周围的原生组织整合。这非常有前景，”Robert L.教授说。 Mauck，当前研究的共同资深作者。
 

“目前的护理标准实际上并没有恢复椎间盘，所以我们对这种设计装置的希望是以生物，功能的方式取代它并重新获得全方位的运动，”他补充道。

 

到目前为止动物研究成功

此前，研究人员测试了新的光盘 - 称为“圆盘状角层结构”（DAPS） - 在大鼠尾巴中持续5周。

在新研究中，该研究结果发表在“ 科学转化医学”杂志上，该研究小组甚至进一步开发了工程化光盘。然后，他们再次在大鼠中测试了新模型 - 称为“终板修饰的DAPS”（eDAPS），但这次长达20周。

 

生物工程盘的新结构使其能够更好地保持其形状，并且更容易与周围组织整合。
 

经过几次测试 - MRI扫描和几次深入的组织和机械分析 - 研究人员发现，在大鼠模型中，eDAPS有效地恢复了原始椎间盘结构和功能。
 

这一初步成功促使研究团队在山羊中研究eDAPS，并将该装置植入一些动物的颈椎中。科学家选择与山羊一起工作，因为正如他们解释的那样，山羊的颈椎椎间盘具有与人类相似的尺寸。

此外，山羊具有半直立的身材，使研究人员能够使他们的研究更接近人体试验。

 

'乐观的一个很好的理由'

研究人员对山羊的测试也很成功。他们注意到eDAPS与周围组织很好地结合在一起，并且椎间盘的机械功能至少与山羊的原始颈椎间盘相匹配（如果不超过）。

该研究的共同资深作者Harvey E. Smith博士说：“我认为我们已经走到这一步，从鼠尾到人体大小的植入物，这真是令人兴奋。”
 

“当你从机械装置看文献的成功时，我认为有一个很好的理由让我们乐观地认为，如果不是超过工程光盘就可以达到同样的成功。”

哈维·史密斯博士

研究人员表示，下一步将包括在山羊中进行更多，更广泛的试验，这将使科学家们更好地了解eDAPS的工作原理。

此外，研究小组计划在人类椎间盘退变模型中测试eDAPS，从而有望向临床试验迈进一步。

史密斯博士指出：“植入由你自己的细胞制成的生物装置有很多需要。”他说，“ 在这种性质的关节成形术中使用真正的组织工程运动保留替换装置不是我们的事情。还没有完成整形外科。“
 

“我认为这将是我们如何真正治疗这些脊柱疾病以及我们如何接近运动保留重建关节的范式转变，”他继续道。