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生物為什麽由外骨骼前進演化為內骨骼?

2015-04-09心靈

骨骼(bone,skeleton),是指人或動物的體內或體表堅硬的組織。人體的骨骼起著支撐身體的作用,是人體運動系統的一部份。成人有206塊骨,骨與骨之間一般用關節和韌帶連線起來。這也是人類可以健步如飛、耕作漁獵等一切社會活動的根本支撐。

從顯微鏡下觀察,骨骼呈現出高度的礦物質化特征,其內部結構呈堅硬的蜂巢狀立體形狀。附著於其上的骨髓、骨膜、神經、血管和軟骨共同協調骨骼的動作。然而,骨骼內部也容納了大量的血管和神經組織,這使得骨骼雖然堅硬如磐石,卻具有生機勃勃的生命力。

值得一提的是骨松質中蘊藏的紅骨髓,它終生保持著造血功能。同時,骨膜中的成骨細胞能夠修復受損的骨組織,促進其愈合再生。

從根本上說,骨骼的「生命」離不開骨細胞的支撐。如果骨細胞存在缺陷,骨骼的發育自然會面臨重重困難。其中,有一種罕見的疾病稱為大理石骨病,它是臭名昭著的典型代表。

1904年,德國放射學家Albers-Schonberg報道了1例,當時他命名為「大理石骨病」。1926年Karshnor將之定名為石骨癥,這種病癥發病率約為1/200000。

大理石骨病也稱為石骨癥和骨硬化病,多是由於破骨細胞功能異常導致骨吸收異常,導致骨質不斷沈積,導致骨頭變得又脆又硬,容易發生骨折、貧血、感染等並行癥的先天性疾病。

研究表明,該病的發病機制多是破骨細胞的數量或者結構異常導致骨吸收障礙,而這很可能與遺傳基因的突變有關。

根據最新數據顯示:嬰兒型骨硬化病——每10萬至 50萬人中就有一人患病,成人型骨硬化病每20萬人中就有一人發病,男女發病率無明顯區別。近年來,骨硬化病的發病率呈上升趨勢。

其中嬰兒惡性石骨癥(malignant infantile osteopetrosis,MIOP)最為顯著,其是因破骨細胞數目或功能異常導致骨鈣質沈積,即骨骼過度鈣化而得不到真正的骨化。病患常出現佝僂病,骨彈性差、易脆斷。

臨床治療石骨癥的常規方法包括控制感染、防止外傷性骨折、輸血、改善神經壓迫、補充低鈣及磷酸纖維素類食物,這些可以起到延緩骨硬化的效果,但不能根治。

想要為患兒「脫胎換骨」,透過終身輸血維持生命談何容易?只能將希望寄托在造血幹細胞移植(stem cell transplantation,SCT)上。

自2006年起,北京兒童醫院血液病中心即開始對兒童石骨癥進行造血幹細胞移植,由於術後造血和免疫功能重建之前有一段嚴重免疫缺乏狀態的真空期,患兒需要在高度潔凈環境下度過危險期。截至目前,北京兒童醫院對此已有較為成熟的養護方案,在患兒術後口腔護理、潔凈室消毒隔離無菌操作制度方面都有較好的管理規範。

2016年9月在上海交通大學醫學院附屬上海兒童醫學中心血液腫瘤科確診的一例12月齡男患兒,也十分幸運地匹配到中華骨髓庫無親緣關系全相合供體,並於2017年3月11日入院施行異基因造血幹細胞移植。

由於石骨癥本身是罕見病癥,病例稀少,對病例診斷和護理經驗的積累極為不利,醫學界急需石骨癥的相關細胞及動物模型以供研究。

源自人類疾病患者的誘導多能幹細胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)有助於建立細胞疾病模型,這為研究人員探索石骨癥乃至其他骨代謝異常疾病的曲折道路增加了便利。

隨著幹細胞技術的不斷發展和成熟,針對石骨癥的病理研究、藥物安全性和有效性的檢驗、藥物篩選以及高度客製化的診療方案正在取得進展。

我們期待未來能夠基於幹細胞療法開發出更多針對不同罕見疾病的創新藥物,或制定個人化、創新性的抗衰老方案,以為患者提供更好的預後生存品質。這些努力將為罕見疾病和抗衰老領域帶來重要的治療策略和新的希望。

參考文獻:

[1]李康寶,羅達勝,鄭劉傑等.人骨關節炎軟骨細胞上調成骨細胞中骨保護素的作用途徑[J].中國組織工程研究,2024,28(26):4194-4201.

[2]吳愛國,何叢馨,楊少軍等.石骨癥特異誘導多能幹細胞的建立及其功能研究[J].海南醫學,2020,31(17):2177-2180.

[3]田園,季衛鋒,朱周瑋等.石骨癥發病機制及相關基因研究進展[J].中國中醫骨傷科雜誌,2021,29(06):85-88.

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