刘翔于2008年12月6日在美国休斯敦接受跟腱手术,取出三个钙化物和一个骨刺。手术共用时1小时20分钟,手术创口2.5厘米。正是这些钙化物和骨刺影响了刘翔的运动生涯,让他在2008年北京奥运会中退赛。然而,再生医学的迅速发展有可能为刘翔及其类似的肌腱损伤者提供一种全新的治疗方法,完全不用手术,而是直接用干细胞来修复受损的肌腱或生成新的肌腱,而且比手术的效果更好。
在肌腱中找到成熟干细胞
干细胞是可以分化为各种组织和器官的宝贵资源。利用干细胞生成人体各种组织器官以治疗各种疾病,一直是医学界探索的重点之一,这种研究和实践也称为再生医学。许多同类细胞集合在一起可以构成某类组织,如肌腱组织、腺体组织,再由这些组织构成某种器官,如肌腱、心脏、前列腺等。
肌腱是连接骨骼和肌肉的特殊组织,它们由强壮的胶原纤维组成,能强有力地传递力量,从而完成身体各部位和全身的多种运动。肌腱损伤愈合缓慢,很少能恢复到正常肌腱的状态和力量。因此,刘翔的手术成功只是治疗的第一步,将来其脚跟肌腱能否恢复到手术前还很难说。
美国南加州大学牙科学院的华裔学者施颂涛(音译)领导的一个研究组在成熟的肌腱中找到一类特殊的具有干细胞特质的细胞。这些细胞能够增殖和自我更新,实际上也就是一种肌腱的成年干细胞。研究人员已经分离出了这些细胞并且在动物模型中再生出了类似肌腱的组织。这一研究结果无疑为治疗类似刘翔的跟腱过度使用和外伤导致的肌腱损伤提供了一种全新的方法。
这种肌腱中的干细胞称为肌腱干细胞或源细胞(TSPC),研究人员在人类和老鼠中都发现了它们。如果能在今后研发出一种在临床上将肌腱干细胞注射到受伤肌腱部位并成功修复受伤肌腱的方法,刘翔和类似的肌腱受伤的运动员就可以不再受手术之苦,也不用耗费较长时间来恢复了。但是,这疗法现在只是一种希望,还需要大量的研究才有可能进入临床试验阶段。
再生医学有望让骨骼皮肤再生
研究人员并非只是仅仅发现了可以修复和转化为肌腱组织的干细胞,而且还发现了能生成骨骼组织和皮肤组织的干细胞。施颂涛等人发现,间充质干细胞能够再生出老鼠和猪面部的骨骼和皮肤组织,因而将在整容领域大显身手,用于修复严重的面部毁容乃至祛除皱纹。
与此同时,再生医学已经能从干细胞培育出软骨组织了,这也是一个了不起的突破。在此之前,医学界都清楚,自然的软骨组织是不能够自我痊愈的,所以研究人员长期以来都在寻找培养替代软骨的方法。但是,美国莱斯大学的生物医学工程师发现,可以用人类干细胞生长出软骨。研究人员利用一系列刺激物让干细胞转化成软骨,因而能培养膝盖、下巴和其他关节的软骨,以替换这些部位受损的软骨组织。这也是用胚胎干细胞制造软骨组织的一种全新的方法。当然,这项研究结果在应用于人类之前,还有许多工作要做。
所以,将来运动员的肌腱、软骨和骨骼的损伤问题都有可能用再生医学的方式来解决,而其关键点就是一要找到特殊的干细胞,或从胚胎组织中提取专门的干细胞;二是需要特定的诱导模式,让干细胞生成特定的组织和器官,如肌腱或软骨;三是能在身体的特定部位生长自如。