蒙大拿大学的科学家们发现了一种开创性的技术，可以在头部和颈部生成人体软骨。UM生物科学部门的生物学教授马克·格莱姆斯解释说，他们成功地将干细胞转化为形成人体颅面软骨的特定细胞类型。干细胞具有独特的能力，可以增殖并分化成各种细胞类型，使其成为再生医学的宝贵工具。“我们称这些形成软骨的细胞为神经嵴细胞，”格莱姆斯说。“我们找到了一个新的技术，可以从神经嵴细胞创建颅面类器官。”
类器官是简化的小型器官，模仿器官的结构和基因表达。“类器官是一些我们可以以人类组织无法实现的方式研究的人类组织的很好模型，”他说。
格莱姆斯表示，美国每年出生230,000名患有颅面缺陷的儿童，需要急需新方法来再生人类软骨。在实验室中生长软骨也可能导致有效的治疗。修复由于受伤造成的颅面软骨损伤是研究人员的重要研究领域。通过分析RNA和蛋白质水平的基因表达数据，他们能够深入了解软骨细胞如何从干细胞发育。研究人员发现，干细胞在早期发育阶段会相互交流，以形成弹性软骨，这是人类耳朵的一个关键组成部分。为了实现这一目标，研究团队利用了生物标志物的广泛分析和机器学习模式识别技术，以了解涉及将细胞分化为软骨的细胞信号通路。这项研究对重建耳朵、鼻子和喉部等自然特征具有重要意义。虽然重建手术方法有所改善，但移植的组织通常在没有药物抑制免疫系统的情况下会被排斥。“要从患者的干细胞在实验室中创建颅面软骨，您需要了解人类细胞发育的具体过程，”格莱姆斯指出。“我们的目标是建立一种利用人类干细胞进行颅面软骨生成以便移植的技术。”研究结果发表于期刊《iScience》。该研究的UM贡献者包括劳伦·福尔茨、纳戈什里·阿瓦布拉特和让-马克·兰奇。来自米苏拉的西部病理顾问公司的布拉德利·彼得森也参与了研究。蒙大拿的泰勒·利维、安东尼·波塞马托和马基德·阿里斯在马萨诸塞州丹弗斯的细胞信号技术公司工作。
