[新知] 組建具功能性的聲帶細胞組織
Original Article
http://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/engineering-functional-vocal-cord-tissue
Engineering functional vocal cord tissue
組建具功能性的聲帶細胞組織
At a Glance
‧ Researchers have grown human cells into functional vocal cord tissue in a
laboratory setting.
在實驗室裡, 研究人員已經能夠培養人類細胞成為具功能性的聲帶細胞組織
‧ The findings provide a preliminary step toward restoring voice function to
people whose vocal cords were injured due to cancer surgery or other injuries.
這發現提供了對於在癌症手術或其他事故中聲帶受傷的人們, 使他們回復聲音功能的開端
你的聲音跟你指紋依樣是獨有的. 它幫助定義你的人格特質, 情緒及健康. 你說話的能力
, 以及歡笑, 歌唱及哭泣, 都源自於由你肺部傳送出的空氣流動產生足夠的壓力使聲帶振
動.聲帶是由一組如同橡皮筋一樣的細胞組織形成, 位於風管(氣管)上面的音箱(喉頭)中
. 他們是由數層細胞所組成, 包含肌肉及一個具彈性的膜層(稱為mucosa, 黏膜).
大約2000萬美國人遭受發聲損傷,通常是由於聲帶受損所致. 目前治療方法有限. 一個由
Wisconsin-Madison大學Dr. Nathan Welham帶領的團隊致力於發展工程化細胞組織使它能
模擬聲帶功能. 他們研究是由NIH的NIDCD, NIAID及其他NIH內的單位所資助. 這研究發表
在2015年11月18日的Science Translational Medicine.
研究人員取得自願者的人類聲帶細胞,包含纖維組織母細胞及表皮細胞(fibroblasts and
epithelial cells). 他們推論, 當使用已經經過機械力作用產生聲音的細胞組織會更有
利於在細胞培養中孕育出其功能特徵.
他們純化這些細胞並讓他們在三維支架中生長. 這些細胞慢慢發展出類似於人類聲帶黏膜
的特徵, 包含形成不同特性的膜層. 分析其蛋白質組成發現這些工程化黏膜包含了許多在
正常聲帶中相同的蛋白質.
為了確認這些工程化細胞組織(engineered tissue)能否傳動聲音,研究人員培養了人類聲
帶大小的聲帶黏膜.他們將其嫁接在狗的音箱(編按:喉頭)的其中一面,使其對立面有一健
康的聲帶.當溫暖而潮濕的空氣吹過連接的人工風管時, 這工程化的細胞組織產生了聲音
. 高速數位化影像顯示這工程化的細胞組織以類似於正常細胞組織的方式震動. 科學家們
也將這些工程化的細胞組織嫁接在具有人類免疫系統的小鼠上. 這組織適應良好, 顯示它
具有移植的可能性.
"聲音是一個很奇妙的東西, 但我們直到發生問題才開始關心", Welham說, "我們的聲帶
是由特殊的細胞所組成, 他要能柔韌有餘而可震動, 並且能夠承受每秒數百次的衝擊. 這
是精巧而難以複製的系統"
這工程化的細胞組織的安全性及長期的功效需繼續評估. 由於缺乏人類聲帶細胞, 其他形
式的細胞, 例如幹細胞, 同樣也被視為是培育聲帶可用的來源.
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