软骨损伤很难修复。现今手术方法是从其他区域取一些软骨，修复到受损区域。但是该方法对健康软骨却造成了损伤，而且病人的软骨损伤状况还会随着年龄增加而进一步恶化。

生物工程学家希望能够找到新的方法能够将病人自身干细胞转化为新软骨。宾夕法尼亚州大学科学家的新研究让这个希望成为可能。该研究发表在近期的PNAS上。

该文章的通讯作者宾夕法尼亚州大学生物工程学系教授Jason Burdick博士表示，我们的宏伟蓝图是开发一种新的治疗手段能够修复软骨组织。开始时进行诸如由运动损伤造成的局部软骨修复，之后希望能够替换因衰老造成的退化的软骨。现在我们试图找出干细胞产生最好的软骨的环境。

Mauck博士称，随着年龄的增加，我们的软骨的活力会降低，然而能够软骨细胞的自身修复能力却非常低，干细胞将会是行之有效的方法。Burdick博士长期致力于研究间充质干细胞，该干细胞分布在骨髓中，能够替换骨，脂肪或软骨细胞。他的研究团队兴趣点在于微环境的哪些信号知道该干细胞分化成不同类型的细胞。

产生新的软骨的第一步是开始软骨形成过程，换句话说就是指导间充质干细胞分化为软骨细胞，然后进一步产生胶原蛋白和糖类形成的海绵状结构。

Burdick博士称，我们在进行合成关节软骨的过程中采用特异水凝胶将细胞分开，所以细胞之间失去了连接信号。于是我们想到了细胞之间进行交流的分子cadherins。

为了模拟该微环境，研究人员采用多肽模拟cadherins的作用。Mauck博士称，尽管cadherins和软骨生成过程的关系还未完全知晓，我们发现在组织形成的时候增加细胞之间联系会产生更多的软骨。反之，如果阻断细胞之间联系，软骨形成会受到影响。

为了检测模拟cadherins多肽的有效性，研究人员将间充质干细胞培养在不同类型的培养基中：没有多肽的普通水凝胶，加入无功能多肽的水凝胶和加入有功能多肽但是同时加入抗体阻断cadherins联系的水凝胶。一周之后，在具有cadherins多肽培养基中的细胞产生了更多的软骨生成生物标记物。

第二个实验的时间更长，为四周时间，足以让干细胞发育出软骨结构。研究人员就可以进行软骨的功能性测试，他们发现含有多肽的培养基产生的软骨比其他培养基更想自然的软骨。

研究人员也将凝胶切割，进行二型胶原和硫酸软骨素染色，这两种物质是软骨组织主要成分。同样，他们发现含有多肽的培养基的这些标记物比其他培养基多。

Burdick博士称，综合以上结果，我们发现cadherin信号恩能够该提高软骨生成。Mauck博士补充道接下来我们打算研究这个早期的细胞命运决定在在体情况下是否能够长期的维持。（来源：生物谷）