改造人体细胞能否重建骨骼
改造人体细胞能否重建骨骼
有10名老年女性曾发生过几十次骨折,往往只是轻轻绊一下就会受伤。但在接受一次自体骨髓细胞输注之后,她们几乎不再发生骨折。这些细胞经过实验室处理,更容易穿透骨组织。
这项小型临床试验的成果9月11日发表于《细胞》。试验开展前,受试者平均每一到两年就会出现脊柱、髋部、手臂或其他部位的骨折。试验之后,由低强度外伤引发的骨折发生率下降至接近每10年一次。

骨质疏松会造成骨骼变薄、孔隙变多,极易发生骨折。图片来源: Tony Brain/SPL
骨质疏松是一种与衰老相关的疾病,全球约有2亿女性受此困扰,尤其绝经后更为明显。研究结果带来一个令人憧憬的可能性,即一次性细胞疗法或许能够修复骨质疏松患者脆弱的骨骼。
“这相当了不起。”美国加州大学圣地亚哥分校的Ajit Varki评价,该试验“展现出接近百分百的疗效,效果可以维持数年,而且没有出现副作用。”
不过,该研究存在诸多局限性:试验样本规模很小,没有设置对照组;大部分受试者在试验前后服用了常规治疗骨质疏松的药物,因此很难单独剥离细胞疗法的作用。
除此之外,研究人员没有在受试者体内直接追踪治疗用细胞,因此留下一个关键疑问,到底有没有足够数量的细胞真正抵达骨骼并发挥作用?
论文通讯作者、美国迈阿密退伍军人医疗中心的Robert Sackstein坚信细胞确实到达了靶点。几十年来,他一直在研究各种具备再生潜力的细胞,其中包括成骨前体细胞——间充质基质细胞(MSCs)如何在体内定向迁移,实现最佳治疗效果。
直接注射入血液的MSCs通常无法到达骨组织。但Sackstein团队在2008年发现,给这种类似干细胞的细胞添加一种名为岩藻糖的糖类,就能够引导它们识别并进入骨骼,并在小鼠体内实现骨组织再生。
添加的岩藻糖一般会在两天左右消失。人们认为作用机制是通过促进MSCs与血管壁发生相互作用,减缓细胞移动速度,使其能够穿过血管缝隙进入骨髓。
在小鼠实验取得成功后,Sackstein团队将研究重点转向人体。据介绍,此前很少有试验将MSCs用于骨质疏松,也从未有任何疾病的临床试验刻意改造细胞,以提升细胞体内迁移能力。团队耗费数年优化制备工艺、积累临床前数据,才得以启动这项人体试验。
2015年,西班牙穆尔西亚大学的José Moraleda带领临床团队正式启动试验。受试者为51至72岁、患有重度骨质疏松且有骨折史的女性。治疗所用的MSCs取自她们自身骨髓,并经过岩藻糖修饰。
中位随访时间长达6年,经过改造的细胞并未提升癌症或其他严重不良反应的发生风险。同时出现多个疗效向好的信号:受试者骨折发生频率大幅下降;影像扫描与骨骼活检显示,骨骼体积与骨密度得到改善;受试者自述疼痛减轻、行动障碍有所缓解;血液中与骨形成相关的关键蛋白水平也有所升高。
“结果十分引人注目。”Moraleda表示,目前正在规划一项后续临床试验,计划招募约100名骨质疏松患者。受试者在常规药物治疗基础上,将被随机分为3组:接受经岩藻糖修饰的自体骨髓MSCs;接受来自健康供体、经岩藻糖修饰的MSCs;不接受细胞治疗。
更大规模的试验将有助于确认是不是细胞本身促成了骨骼再生。英国谢菲尔德大学的Richard Eastell指出:“10人小试验观察到的蛋白变化代表骨转换水平上升,但这种变化既可能是骨生成增强,也可能代表骨质流失。”
“6年随访后依然看到骨折减少,说明体内确实发生了某些改变。”曾在Sackstein实验室受训、参与过2008年研究的沙特阿卜杜拉国王科技大学的Jasmeen Merzaban表示,“现在我们需要更大规模的随机对照试验,才能真正解答关于这种疗法及其疗效的一系列问题。”
相关论文信息: https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.08.017