全球首次！我国科学家成功用细胞“种出”人类耳朵

中国科学家结合3D打印技术和细胞培育技术，为5名先天性小耳畸形儿童种植了新耳朵。这是一项开创先河的研究！

图片来源：EBioMedicine。

30个月后，种植的耳朵与健康耳朵十分相似

这一成果已于本月发表在《EBioMedicine》杂志上。科研人员在发表的论文中描述了如何从患儿耳朵中收集软骨细胞，并用这些细胞来培养新的耳状软骨，新生软骨主要基于患儿另一只健康耳朵的3D打印模型。科研人员将新设计的耳朵移植至患儿身上，并进行耳朵重建。

这项研究对每名患儿都进行了2年半的随访。科研人员表示，“我们能够成功地设计、制造和再生患者特异性外耳。尽管如此，仍需进一步努力以将这一研究成果转化为常规的临床实践。未来，软骨特性和临床结果的长期随访（长达5年）将至关重要。”

参与这项试验的5名儿童年龄在6岁至9岁之间，全部患有单边小耳症。研究人员使用CT扫描和3D打印来构建可生物降解的支架，这些支架可用于复制患者健康耳朵的精确3D结构。研究人员从每位患者的小耳软骨中获取软骨细胞后，将这些细胞接种至支架上，并培养三个月。

一旦形成特定的耳朵形状，研究人员便将其植入5名患者身上，以重建耳朵。他们发现，在所有病例中，4例在新生耳植入术6个月后软骨形成明显，其中3例患者新耳朵的形状、大小和棱角与另一只健康耳朵匹配度高。进一步随访发现，“种植”的新耳朵保持完好，不过其中两例在手术后出现轻微的扭曲。

图片来源：EBioMedicine

小耳畸形是一种先天性结构异常，患者甚至完全缺失耳朵，导致听力受损。据估计，基于种族背景，每5000名活产儿中大约有1名患有此类缺陷。一般来说，小耳畸形的治疗主要包括重建手术，例如，雕刻附着于人体的人造“塑料耳朵”或使用患者的肋软骨来制造耳朵。

这项研究是组织工程临床应用中的重大突破。未参与该研究但专研3D打印耳朵的科学家、美国康奈尔大学的生物医学工程与航天工程教授劳伦斯·博纳萨尔表示，利用软骨来重建小耳已经成为组织工程界的一个目标，这项研究清楚地表明，重建耳朵和其他软骨组织的组织工程方法将很快成为临床实践。

未来面临的挑战

其实这项研究所使用的概念并不新奇，但它的新颖之处在于同时在5个病例中开展研究，并且具有长期的随访结果。这种方法在广泛进入临床应用之前，还需开展更深入的研究。我国科研人员指出，他们计划进一步开展间歇性随访，并在后续报告中公布所收集到的新数据。

早在1997年，科研人员就已经使用软骨细胞培育出了人耳形状的组织工程软骨，然后将其植入老鼠背部。多年来，科学家们一直试图从人体中提取细胞，并将这些细胞放置聚合物支架中进行扩增，使其发育成为新结构或新组织。科研人员已经在动物身上开展了大量的研究，有些研究在美国也已经获得了批准。

虽然我国科学家开展的这项研究获得了突破性进展，但仍存在一些局限性。波士顿马萨诸塞州耳科医院面部整形和重建外科主任特萨·哈洛克博士认为，这项新研究存在一定的风险。当将从人体中获取的细胞进行体外培养，必须使用刺激化合物来促进细胞分裂，然而这些化合物可能会给细胞正常分裂带来一定的影响。

分析人士还认为，这种方法的广泛使用面临着制造和监管方面的挑战。制造或创建新组织的方法非常复杂，涉及到多种不同的生物材料，还囊括了细胞培养和扩增等，新生组织植入体内后还需进行长期的监测……

尽管还存在一定的挑战，但人们已经看到了曙光！

参考资料：

In Vitro Regeneration of Patient-specific Ear-shaped Cartilage and Its First Clinical Application for Auricular Reconstruction