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蚕和虾可能有助于再生受损的皮肤和骨骼

本站发布时间:2024-08-28 19:58:42

研究人员正在探索新的基于自然的解决方案来刺激皮肤和骨骼修复

在意大利北部的特伦托和罗韦雷托以及泰国曼谷,科学家们正忙着在苗圃里养蚕。他们希望毛毛虫的丝能够再生人体组织。意大利特伦托大学生物工程研究员Antonella Motta教授说:“通过改变桑蚕,你可以改变化学成分。”。这反过来可能会影响临床结果。“这意味着质量控制应该非常严格。”

丝绸在外科缝线中已经使用了数百年,现在正成为一种有前景的基于自然的选择,可以触发人体组织自我再生。研究人员还在研究螃蟹、虾和贻贝壳以及鱿鱼的皮肤和骨骼,以寻找恢复皮肤、骨骼和软骨的方法。随着人口老龄化,这一点尤其重要

方法的转变

“组织工程是一种解决器官病理或创伤问题的新策略,作为移植或人工装置植入的替代方案,”Motta说,并指出这些干预措施往往会失败或过期。“我们的想法是利用我们身体的自然能力来重建组织。”

这项研究是Motta协调的为期五年的欧盟资助的SHIFT项目的一部分,该项目包括欧洲的大学以及亚洲和澳大利亚的合作伙伴。该研究小组将持续到2026年,旨在扩大使用生物基聚合物再生皮肤、骨骼和软骨的方法,并为临床试验做好准备。目标是使它们能够修复较大的伤口和组织损伤

这项研究建立在早期REMIX项目下开展的工作之上,该项目也由欧盟资助,在了解这些生物材料的不同使用方式方面取得了重要进展

例如,构建支架

Silk可用于在受损组织中形成“支架”,然后激活细胞形成新的组织和血管。该过程可用于治疗糖尿病溃疡和椎间盘退变引起的下背痛等疾病。SHIFT团队一直在探索微创治疗方法,例如可以直接应用于皮肤或注射到骨骼或软骨中的水凝胶

Motta说,使用蚕和一些海洋生物的方法具有巨大的潜力

“我们有三到四个不同材料的系统,它们真的很有前景,”她说。到SHIFT结束时,目标是有两到三个原型,可以与与该项目合作创建的初创公司和衍生公司一起开发

SHIFT团队的原则之一是探索如何最好地利用循环经济的概念。例如,他们正在研究如何在这些处理中重复使用纺织和食品工业的废品

然而,由于微观尺度上的复杂相互作用以及防止身体排斥异物的需要,这种组织工程是一个巨大的挑战

莫塔说:“复杂性很高,因为生物学的本质并不容易。”。“我们不能改变细胞的语言,而是必须学会说与细胞相同的语言。”

但她坚信,基于自然而非合成的方法是可行的,并认为利用SHIFT方法的治疗方法可能会在2030年代初出现

“我相信这种方法,”莫塔说。“自然设计的骨骼是我们能拥有的最好的骨骼。”

皮肤护理

另一个由欧盟资助的项目SkinTERM持续了近五年,直到2025年中期,该项目也在寻找让组织自我再生的新方法,重点是皮肤。如今,为了治疗烧伤和其他表面伤口,通常会从身体的另一部分移植一层皮肤。这通常会导致出现毁容疤痕,当组织在愈合过程中收缩时,患者的活动能力会受到影响。目前的方法也可能很痛苦

因此,SkinTERM团队正在研究如何诱导细胞网络中的相互作用使皮肤再生

荷兰奈梅亨Radboud大学软组织再生研究员Willeke Daamen博士说:“如果我们朝着再生方向发展,我们可以做得更好。”。“最终目标是在受伤前后都能得到同样的情况。”

研究人员正在研究一种特殊的哺乳动物——多刺小鼠,它具有非凡的愈合能力,不会留下疤痕。它也能够自我修复心脏和脊髓等其他组织的损伤。早期胎儿皮肤也是如此

该团队正在研究这些系统,以了解更多关于它们如何工作以及细胞周围区域(称为细胞外基质)发生的过程。他们希望确定可能在再生过程中发挥作用的因素,并测试如何在人类中诱导再生

Daamen说:“我们一直在努力从这些系统中学习如何启动这些过程。”。达曼说:“我们在哪些化合物似乎至少部分负责再生反应方面取得了进展。”

他们已经成功地使用与皮肤再生相关的不同成分(如胶原蛋白和弹性蛋白)创建了支架。他们还收集了大量关于在再生中具有潜在作用的基因和蛋白质的数据。它们的作用将通过在胶原支架上培养的易瘢痕细胞上使用来进一步测试

“这些机制很复杂,”荷兰贝弗维克荷兰烧伤中心协会的高级研究员、SkinTERM的副协调员Bouke Boekema博士说。

。“如果有几个原型可供测试,看看它们是否能改善患者的预后,那就太好了。”

More information:
  • SHIFT
  • SkinTERM
  • EU health research and innovation

Provided by Horizon: The EU Research & Innovation Magazine

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