科學家首次成功利用豬的幹細胞培育出包含關節的頜骨。 研究團隊計劃將這種培育出的骨骼用於臨床試驗，治療患有嚴重先天缺陷的患者。
對於先天缺陷或意外受傷的患者而言，替換頜骨幾乎不可能。 頜骨呈彎曲狀且結構複雜，末端是覆蓋軟骨層的關節。 這兩部分在咀嚼時必須承受巨大壓力。
“它是人體中負荷最重的骨骼之一”,——紐約哥倫比亞大學
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她在《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）期刊發表的論文中報告了這一驚人成果：團隊成功從豬的幹細胞培育出包含關節的頜骨。 臨床試驗預計將在近期啟動。
研究人員希望未來這種方法能用於培育和移植其他骨骼及關節，包括膝關節。 然而，即使該策略成功，距離利用患者自體細胞培育新關節或頜骨仍需多年時間。
哥倫比亞大學醫院（Columbia University Hospital）牙科主任西德尼·艾西格（Sidney Eisig）博士表示，這項研究部分源於他對現有手術方案的失望。
若需替換頜骨，從患者身體其他部位獲取的移植物通常不適用。 這些骨骼多為直條狀且相對扁平，而頜骨呈彎曲狀。
“很難將直骨彎曲成所需形狀”,——艾西格博士說，“此外，移植物數量可能不足，且需要對患者進行二次手術”。
目前，顳下頜關節（TMJ）——頜骨所連接的關節——主要採用金屬假體替換。 此方法適用於嚴重關節炎導致TMJ被破壞的患者，這類患者難以張口並伴有劇痛。
然而，未參與該研究的加利福尼亞大學洛杉磯分校（UCLA）頜面外科醫生塔拉·阿加盧（Tara Aghaloo）博士指出，這些假體尚未經過長期試驗以評估潛在副作用。
外科醫生面臨艱難抉擇：能否為年輕重度關節炎患者安裝這些假體？ 此外，相當數量的患者對關節金屬產生過敏反應。
“我始終認為必須有更好的解決方案”,——艾西格博士表示。
約十年前，他注意到武尼亞科-諾瓦科維奇博士發表的一篇論文，其中描述了利用人體脂肪幹細胞培育人類顳下頜關節髁突（即與關節窩相連的小塊骨骼）的成果。
艾西格博士前往武尼亞科-諾瓦科維奇的實驗室，說服她在大型動物體內培育帶關節的彎曲骨骼。 他們選定豬作為理想實驗物件——其頜關節結構與人類相似。
科學家決定使用牛骨作為支架。 通過計算機控制設備處理已去除牛細胞的骨骼，賦予其所需形狀，最終為每隻實驗動物定製專屬支架。
用於培育頜骨的間充質幹細胞（MSCs） 從豬的脂肪抽吸物中分離獲得。 研究人員將MSCs分為兩組：第一組經刺激促進骨形成，植入支架內部; 第二組由研究者引導分化為軟骨組織，接種於支架表面。
五周后，骨-軟骨移植物準備就緒。 團隊將骨骼送至路易士安那州立大學（Louisiana State University），工作人員將其移植到頜骨被切除的豬體內。
“它們蘇醒后立即開始活動並進食
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”,——武尼亞科-諾瓦科維奇博士說。
實驗豬能即刻進食令人鼓舞。 六個月後，研究人員實施安樂死並檢查移植頜骨。 牛骨支架已被豬體完全吸收，新頜骨與原生組織幾乎無法區分。
科學家計劃近期開展臨床試驗，物件為六名面部下頜短小且存在開頜問題的患者。 外科醫生將旋轉頜骨並通過植入培育骨骼閉合間隙，從而延長面部使患者能夠閉合口腔。
艾西格博士表示他等待此類突破已數十年。
“這雖處於初步階段，但極為振奮人心”,——他說，“我很高興在我執業期間見證了這一進展。 ”
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