肌肉骨骼损伤和疾病是全世界身体残疾的主要原因，估计有1亿人受到影响。

菲尔和佩妮奈特校区Guldberg实验室的研究人员共同撰写了一篇新的评论论文，以加速科学影响，概述了针对肌肉骨骼疾病的最新技术进展，包括最近将最先进的生物工程方法转化为肌肉骨骼再生疗法的努力。

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杜克大学的研究科学家阿拉斯泰尔·霍达布库斯(Alastair Khodabukus)是论文“将肌肉骨骼生物工程转化为组织再生疗法”的主要作者，该论文发表在12月<>日的《科学转化医学》杂志上。

“这是一个激动人心的时刻，因为最新的生物工程技术与材料科学，生物学和数据科学的融合现在使治疗选择以前所未有的方式进步，”该论文的合著者兼副总裁Robert Guldberg说。“这些进展提供了希望，可以有效地治疗以前无法治愈的肌肉骨骼问题，例如骨关节炎，这些问题会导致如此多的无法缓解的痛苦。

将肌肉骨骼研究转化为实际应用是一个特别广泛的话题，特别是考虑到它包括许多不同的组织类型，Guldberg实验室的三年级博士生Tyler Guyer说。肌肉骨骼组织是骨骼肌、肌腱、骨骼、韧带和软骨的相互连接的系统，它们共同提供结构支撑、稳定性、形式和运动。

“这篇论文概述了那里的研究类型，目前正在开发的治疗方法以及该领域的现代范围，”盖耶说。

三个独立的实验室，每个实验室都有各自的肌肉骨骼专业知识领域，为这篇论文做出了贡献。杜克大学的Bursac实验室主要专注于骨骼肌，伦敦帝国理工学院的史蒂文斯小组主要专注于软骨，奈特校区的Guldberg实验室将大部分注意力集中在骨骼再生上。

肌肉骨骼疾病的严重程度也可能很广。研究人员在论文的引言中写道，它们可能来自创伤性损伤，衰老，自身免疫性疾病或基因突变。不太严重的疾病通过假肢康复和药物治疗，而严重的缺陷需要手术干预，包括组织移植或植入骨科设备。

在论文中，研究人员首先讨论了肌肉骨骼组织的自我修复能力，并描述了肌肉骨骼功能障碍的原因和患者护理的状态。然后，他们回顾了新型生物材料，免疫调节，细胞和基因疗法的开发，以治疗肌肉骨骼疾病。最后，他们考虑了最近的监管变化和未来的技术进步领域，这些领域可能有助于加速新疗法向临床实践的转化。

盖耶说，撰写论文的挑战之一是选择包含的内容。他和其他研究人员审查了比最终版本更多的治疗方法。不同组织类型的治疗方法也有重叠，以及如何将疗法应用于要考虑的不同组织。

研究人员得出结论，许多因素，包括体外模型的新平台，细胞治疗的新技术以及生物材料设计，免疫调节和机器学习的进步，都有助于为下一代多组分生物工程疗法铺平道路。他们写道，这些新疗法在过去十年中的首次批准以及更简化的法规的发展应该会导致它们更广泛的临床应用。

“我们共同预计，在未来10-20年内，这些进步将导致一波针对肌肉骨骼疾病的新临床疗法，”该论文总结道。

Guyer说，未来的治疗挑战包括缩小可用的不同治疗策略，并将它们结合起来以满足患者的复杂需求。

“一项研究挑战是开发针对患者的方法来全面治疗这些不同类型的组织，”Guyer说。“结合我们对软骨，骨骼和肌肉的不同治疗方法，并将整个损伤或疾病视为一个整体，而不是一次只关注一种类型的组织。

对于Guldberg实验室的三年级博士生Guyer来说，为这篇论文做出贡献提供了一个机会，可以深入研究他自己的专业领域内外的研究。Guyer的研究考察了身体对创伤的免疫反应，特别是对骨创伤的免疫反应。

“我开始与骨骼和肌肉一起工作，但也与免疫系统一起工作，免疫系统会影响整个身体，所以我们所做的很多工作也与其他领域的工作混合在一起，”盖耶说。“由于免疫系统影响无数不同的过程，因此有很多交叉点。

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