骨缺损主要包括骨缺损和缺损修复两大部分。骨缺损是临床治疗上的常见病，也是擅长骨科治疗丰富的难题之一，目前治疗骨缺损的方法有自体骨和异体骨移植。

每年在世界各地进行超过 200 万次骨移植，这些骨移植常常是由于交通事故，战争或肿瘤移除而导致的严重的骨损伤。

这种损伤可能使得受损骨组织间的间隙太大，以至于不能桥接。移植需要将患者或捐赠者骨骼的组织植入间隙。

骨损伤移植疗法遇瓶颈

“我们已经开始进入骨科革命。”外科病区骨再生与干细胞治疗计划及 Cedars-Sinai 再生医学研究所联合主任 Dan Gazit 说。“我们通过结合工程与生物学方法，去推进再生工程，我们认为这将会是医学的未来。”

作为研究的首席研究员和共同资深作者，Gazit 说：“不幸的是，骨移植有缺点。“因为它很难满足骨骼修复的高需求。”

一个问题是，足够的健康骨骼并不总是可用于修理。通常从骨盆去除骨块并进行植入的手术可导致长时间的疼痛，并且价格昂贵且住院治疗周期长。此外，来自捐赠者的移植物可能不能完全地整合或生长，从而导致修复失败。

干细胞技术有效替代传统骨移植

幸运的是，由 Cedars-Sinai 开发的新技术可以为骨移植提供非常有效的替代方法。

在他们的实验中，研究人员构建了一个胶原蛋白基质，一种身体用于构建骨骼的蛋白质，并将其植入实验动物破损的骨的间隙。该基质在两周的时间内将损伤的骨组织自身的干细胞街道吸引骨损伤间隙。为了启动骨修复过程，该团队使用细胞的超声脉冲和微泡直接促进骨诱导基因递送到干细胞中。

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞（专能干细胞）。干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。

手术后 8 周，损伤的骨间隙，并在接受治疗的所有实验动物全部被治愈。研究表明，新生的骨骼与手术骨移植物一样强壮，Cedars-Sinai 手术助理教授 Gadi Pelled 博士说。

“这项研究是第一个证明超声介导的基因递送到动物本身的干细胞可以有效地用于治疗不愈合性的骨损伤。“它解决了一个主要的骨科难题，并为临床转移提供了新的可能性。”