蒙大拿大学的研究人员及其合作伙伴发现了一种生成人类头颈部软骨的新方法。

密歇根大学生物科学部的生物学教授马克·格里姆斯表示，他们已经诱导干细胞成为通常构成人类颅面软骨的细胞类型。干细胞可以自我复制，也可以发育成不同类型的细胞。

“通常产生这种软骨的细胞被称为神经嵴细胞，”格莱姆斯说。 “我们发现了一种从神经嵴细胞生成颅面类器官的新方法。”

类器官是器官的简化微型版本，模仿器官的结构和基因表达。 “类器官是某些人体组织的良好模型，我们可以用人类组织无法实现的方式进行研究，”他说。

Grimes 表示，美国每年出生的 23 万名患有颅面缺陷的儿童迫切需要新的方法来再生人类软骨。在实验室中生长的软骨还可以提供有效的治疗方法来修复因受伤而造成的颅面软骨损伤。

研究人员研究了 RNA 和蛋白质水平的基因表达数据，以揭示软骨细胞如何从干细胞产生。他们发现，干细胞在早期阶段进行通讯，形成弹性软骨，构成人耳。

为了实现这一目标，该团队使用了对生物标记物和机器学习模式识别技术的广泛分析，以了解细胞分化为软骨时所涉及的细胞信号通路。

用目前的整形外科技术很难重建人的耳朵、鼻子或喉等自然特征，并且移植的组织在没有免疫抑制剂的情况下常常会被排斥。

“要在实验室中使用患者来源的干细胞生成颅面软骨，您需要了解人类特异性的分化机制，”格里姆斯说。 “我们的目标是开发一种使用人类干细胞进行移植的颅面软骨生成方案。”

该研究发表在《iScience》杂志上。除了 Grimes 之外，UM 的撰稿人还包括 Lauren Foltz、Nagashree Avabhrath 和 Jean-Marc Lanchy。其他作者包括蒙大拿州西部米苏拉病理学顾问公司的 Bradly Peterson 以及马萨诸塞州丹弗斯细胞信号技术公司的 Tyler Levy、Anthony Possemato 和 Majd Ariss。