干细胞能改善肩部手术吗?

在肩部手术的编年史上，NFL四分卫德鲁·布里斯是一个异类。2005年，布里斯被擒抱，他投肩的肩袖肌腱严重撕裂，这可能是他职业生涯的终结。但在手术和康复后，布里斯在下个赛季回归，带领他的球队进入季后赛，并赢得了2010年的超级碗冠军。

不幸的是，肌腱套修复并不总是那么顺利，尤其是在老年人中，这个年龄段最容易受到这些损伤。这种手术的失败率从年轻患者的20%到老年患者的94%。

“我们使用一种有3000年历史的技术来修复肩袖撕裂，”他说Stavros Thomopoulos博士他是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院骨科外科的生物医学工程师。

“埃及人发明了缝合来修复撕裂的组织。这就是我们今天仍然在做的事情。”“我们将撕裂的肌腱连接到骨头上，等待身体的自然愈合机制发挥作用，并期待最好的结果。有时有效，有时无效。”

肌腱套手术经常失败的原因与一种叫做肌腱套的结构有关，这是一层连接肌腱和骨骼的结实但薄如纸的组织。一旦撕裂的肌腱被缝合线抓住并固定在骨头上，嵌套就不会自己再生。

如果没有功能性的内接，手术修复在机械上比原始修复弱，容易发生第二次撕裂。

“我想，为什么不回到发育生物学，学习身体是如何从头开始构建内嵌体的呢?一旦我们知道了这一点，我们就可以应用这些经验教训来重建受伤后的内节，”Thomopoulos说。

Thomopoulos之前发现，植入细胞起源于一个共同的祖先:Gli1+细胞。理论上，在修复过程中加入Gli1+细胞可以使肌腱套手术后的肌腱套再生，并使连接更强。

作为迈向这种疗法的第一步，Thomopoulos本月发表的最新研究成果表明，将Gli1+细胞移植到肩袖损伤的小鼠体内可以促进肌腱套愈合。“到目前为止，我们只在一个理想的小鼠模型上展示了这一点，但这是一个有希望的开始，”他说。

将Gli1+细胞转化为一种治疗方法，需要了解环境条件和细胞生成连接所有部分所需的分子信号。

在这项研究中，Thomopoulos已经开始揭示这些需求，使用单细胞RNA测序来确定Gli1+祖细胞如何在嵌体中产生不同的细胞，以及协调每种类型发育的调节分子。

“在进行临床试验之前，我们还有很多工作要做，”Thomopoulos补充道。“例如，我们需要找到Gli1+细胞的良好来源。老年人已经没有多少这样的细胞了，所以我们需要找到一种在实验室中产生它们的方法。我们还需要改进我们的输送方法，以将细胞送到正确的地方。”

如果成功，这种生物方法也可以用于加强其他需要肌腱愈合到骨的修复，包括ACL重建，并首先防止受损的肌腱破裂。

“我认为生物制剂是骨科手术的未来，”Thomopoulos说，“但我们仍然需要多年的基础研究才能充分发挥其潜力。”