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骨再生新技术
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年08月01日 来源:AAAS
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来自东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员发现,通过注射编码两种不同蛋白质的RNA组合,可以改善患有大骨损伤的小鼠的骨修复。他们的技术很有希望应用于临床。该研究为因损伤或手术导致的大骨病变患者提供了新的希望,这些患者的骨修复通常难以实现。
尽管骨骼有再生和自我修复的能力,但当损伤大于一个小的断裂或碎片时,它们通常无法做到这一点。在刚刚发表在《Inflammation and Regeneration》杂志上的一项研究中,日本研究人员开发了一种技术,可以改善大鼠大面积的骨骼再生,他们的发现可能会很好地应用于临床。
根据经验,我们大多数人都知道,骨头在轻微断裂或骨折后可以自我修复,让我们像新的一样。不幸的是,在更大的伤害之后,或者由于肿瘤等原因需要移除大量的骨头,骨头通常不能很好地愈合。尽管在动物模型中有许多不同的方法可以改善大面积的骨修复,但很少有技术可以很好地转化为临床。
来自东京医科和牙科大学(TMDU)的一个研究小组决定利用血管内皮生长因子(VEGF)和runt相关转录因子2 (Runx2)来解决这一挑战,VEGF可以促进血液循环系统的再生,而runt相关转录因子2对骨骼再生很重要。
该研究的通讯作者Keiji Itaka解释说:“在之前的一项研究中,我们已经使用这两种因素来改善小鼠的骨骼再生。但我们注射的是DNA,它可以将自身插入人体的遗传信息中,而不是RNA,它不能;这意味着我们的研究结果几乎没有临床相关性,因为涉及到风险。”
在他们的新研究中,研究人员使用信使RNA编码VEGF和Runx2。他们首先证明了这两种RNA的结合在骨细胞中比单独使用每种RNA产生更好的再生反应。接下来,他们将这种RNA组合注射到颌骨有大损伤的大鼠体内。每周注射三次后,这些小鼠的颌骨几乎完全愈合,与对照组小鼠不同。重要的是,他们的技术在临床环境中可能有类似的结果,并且可能安全用于人类。
“我们的技术在临床应用方面特别有前景,因为我们使用了用于VEGF和Runx2 RNA的涂层,”该研究的主要作者Maorui Zhang解释说。“之前的许多研究都使用了脂质纳米颗粒,但这种涂层会导致炎症,限制了其临床应用。我们使用了之前开发的一种涂层,称为复合纳米胶束,这种涂层几乎不会引起炎症。”
考虑到临床上大面积骨损伤难以修复,本研究的发现给患者带来了新的希望。RNA包被复合纳米胶束是一种潜在的有效、低风险的改善人类骨修复技术,具有许多有前景的临床应用。
Enhancement of bone regeneration by coadministration of angiogenic and osteogenic factors using messenger RNA