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Sci Transl Med:声带组织移植物可帮助治疗声音失常

摘要 : 威斯康辛大学医学与公共卫生学院研究人员Nathan V. Welham在培养皿中重建了人的声带组织,它在被植入动物的完整喉内时能产生声音。这一组织工程学的壮举为找到能取代声音受损病人的破损声带的移植物铺平了道路,这类患者仅在美国就有2000万人。

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声襞——俗称声带,它是由两条弹性肌肉组织带组成的,它能因应来自肺的气流而振动发声。

威斯康辛大学医学与公共卫生学院研究人员Nathan V. Welham在培养皿中重建了人的声带组织,它在被植入动物的完整喉内时能产生声音。这一组织工程学的壮举为找到能取代声音受损病人的破损声带的移植物铺平了道路,这类患者仅在美国就有2000万人。喉内的声襞通常被称作声带,它们是由两条灵活的肌肉带组成的;被称作粘膜的娇嫩组织衬垫着肌肉带,它们能像在此视频(video)中所见的那样,每秒振动几百次而发声。与体内其它受伤后会愈合的组织不同,声带粘膜在受伤后会结疤变硬并导致失声。现有的少数治疗包括注射人工合成的生物材料或将口腔粘膜(即口腔内衬的组织)植入喉部,但这些疗法没有一种能完全模仿高度专门化的声带组织。Changying Ling和同事以生物工程法用健康声带细胞来制造声带粘膜;这些健康声带细胞是从手术病人体内因不相关原因移除的,或从尸体中移除的成纤维细胞和上皮细胞。当这两种细胞生长在模仿体内的三维培养环境中时,它们装配成的组织层次十分接近自然声带粘膜的结构与蛋白组成。当被植入从狗的体内切下的喉中时(狗的喉部与人的在解剖上相似),所产生的组织能因应气流而振动并发出与自然组织非常相像的声音。声带粘膜移植物的功能也优于口腔粘膜移植物,后者被用于目前声音失常的标准手术治疗。在容有人类免疫系统的小鼠中,声带移植物可被良好地耐受,并能持续长达3个月。随着进一步的研发,这种实验室中生长的、可移植的声带组织可为声音异常患者提供一种有前途的治疗选项。

原文链接:

Bioengineered vocal fold mucosa for voice restoration

原文摘要:

Patients with voice impairment caused by advanced vocal fold (VF) fibrosis or tissue loss have few treatment options. A transplantable, bioengineered VF mucosa would address the individual and societal costs of voice-related communication loss. Such a tissue must be biomechanically capable of aerodynamic-to-acoustic energy transfer and high-frequency vibration and physiologically capable of maintaining a barrier against the airway lumen. We isolated primary human VF fibroblasts and epithelial cells and cocultured them under organotypic conditions. The resulting engineered mucosae showed morphologic features of native tissue, proteome-level evidence of mucosal morphogenesis and emerging extracellular matrix complexity, and rudimentary barrier function in vitro. When grafted into canine larynges ex vivo, the mucosae generated vibratory behavior and acoustic output that were indistinguishable from those of native VF tissue. When grafted into humanized mice in vivo, the mucosae survived and were well tolerated by the human adaptive immune system. This tissue engineering approach has the potential to restore voice function in patients with otherwise untreatable VF mucosal disease.

来源: Science Translational Medicine 浏览次数:0

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