人类肌肉，可再生于动物的脚手架材料上

　　匹兹堡--Ron Strang 中士被阿富汗的一枚路边炸弹炸掉了他的部分左大腿,几个月后，他像知道他自己能否再次正常行走。

　　爆炸过后，连番数次的急救与手术，在这位年龄只有28周岁的海军陆战队员Ron Strang的大腿的四头肌上留下了一道巨大的伤口。由于一时失去如此多的肌肉组织使他的腿只能向后移动，而不能向前行。但是他还是可以行走，只不过看上去很笨拙罢了。

　　“我想现在我应该很擅长卧倒了。”他努力的向我们述说着。中士Ron Strang，一个高大健硕的男士，现如今却不得不放弃跑步。

　　但那是两年前。现在，行走对他来说是件很容易的事，他还可以再跑步机上慢跑并思考结束军事生涯后作为一名警务人员的事情。“如果你知道我，或者期待看到我，你会看到一名可以有轻微跛行的人”他说。“但其他人都会说：‘我从没有想到你的腿可以走路了’，这是我万万没有想到的！”

　　他们可能从来没有想过：由于一块从猪身上的取出的薄片组织使中士Strang的大腿肌肉从新生长了起来。

　　这种材料在医学上呗称为细胞外基质，是一种天然的脚手架材料，是所有们和动物的组织和器官的寄出。它是由细胞产生，多年来科学家们认为，它的主要作用是在适当的位置继续发挥它的功能。

　　现在研究者发现，组织和器官的生长和修复是这种脚手架材料的出现的信号。具备了这些知识，新的肌体制造商们从猪和其他的动物身上使用这种材料制作出可生长的作用在人类身上的替代组织。

　　中士Strang使用了这种科技，尽管它仍处在发展阶段，但是对于在伊拉克和阿富汗战争中因炸药致残的成千上万的退伍军人来说，这是一种特别的承诺：已经失去了这么多的肌肉，从一只手臂到一条腿的截肢，也许，这是一种最好的选择。

　　在80名此类患者的实验中，中士Strang作为第一位成功促使四肢肌肉再生长的案例。它的经费是来源于美国国防部的技术转让，适用群体包括了普通平民。

　　这项研究的学科带头人是来自匹兹堡大学的Peter.Rubin博士，他曾经说过中士Strang和其他一小部分患者都有过肌肉再生长的迹象。“我们有看到l肌肉组织重塑的证据。”他说。

　　去年秋天，Rubin切除了中士Strang大腿上的疤痕组织，并且在周围健康的肌肉组织上缝合一张像羊皮纸似的从猪的膀胱上取出的细胞外基质，而且，这在实验室研究中显示出了优异的成绩。

　　他的身体立刻开始分解基质的反应，交错着大量的胶原蛋白和其它蛋白。但医生们预期的是，想要看到并希望发生的是- 被分解成更小的化合物，基质从接到反应信号开始，吸纳干细胞去那些可以促使他们成为肌肉细胞的组织中。

　　“我们的工作就是去试着顺从自然而不是去反击它，”另一位该研究的负责人,麦高恩再生医学研究所大学的副主任斯蒂芬·贝狄拉克博士如是说。

　　Badylak博士是使用细胞外基质的先驱，在美国普渡大学生物医学工程院研究的时候就发现了它的许多属性----这已经有二十多年的历史了。他的工作中有一部分是为机械设计心脏，他一直在寻找一种方法将血液从身体的一部位转移到另一部分，但是要避免因合成材料导致的血液凝块。

　　“我认为，它看起来像是一根输送管道？”他回忆说。“一段肠”，因此，使用一名名叫Rocky狗进行研究，它的一段小肠接替其心脏附近的大动脉。（“那个时候的我很艰难的，因为研究未被批准，”Badylak博士说。）

　　当他次日早上上班时，他期待的各种问题并没有出现。“Rocky摇着尾巴站在笼子里，想要吃早餐，”Badylak说。“好吧，我想，这样也是很酷的。”

　　后来的实验表明，随着时间的推移，管道已失去了特定肠细胞和获得血管细胞特异性的内部细胞。“这已经演变成血管状结构，我们认为这是难以置信的，”他说。“我们后来想通了，它不只是对整个小肠负责而且还是细胞外基质。”

　　细胞外基质可来源于猪，羊以及其他动物，在过去的十年里，它常常被作为增生层来治疗肩袖损伤，疝气和其他伤害。“外科医生认为他们是一种网状物，是用来包容的，”Badylak博士说。他们中的大多数不明白的信号和基质在修复中的作用。“他们不明白这一点，”他说。“我们没有。”

　　这种脚手架材料通过剥离所有组织或器官的活细胞，留下一个复杂的立体网状的分离的蛋白质和其它化合物。取出细胞，消除了材料的动物源性，否则在身体被植入时会被拒绝。但基质的出现却有了较强烈的免疫反应，博士Badylak说，这是必要的，这是它的工作。“你实际需要的提供能够识别免疫系统的材料。”

　　“如果身体会说话，它一定会说这个不是我的问题，但实际上信号的出现告诉我，我要重塑组织。”他补充道。

　　“这种基质不得不去接触那些健康的组织，这也是为什么我们必须首先除去疤痕组织用以避免接触。如果我们把中间的疤痕留下，基质它将不再改造，因为它没有接触到血液和细胞的来源。”博士Badylak说。

　　肌肉手术的直接缝合也确保了在术后第二天开始实施的加强型物理治疗计划时，因缝合而拉伸的肌肉已经被激活。作为一种机械荷载性工作性质的基质反馈给身体的是：它是有效果的，它将成为新的肌肉组织，而不是一些其他类型的组织。

　　中士Strang也曾怀疑过，当他第一次签署的这个试验并清除所有的物理障碍，以符合它试验的要求 - 除此之外，患者还必须有一定的肌肉和足够的剩余的未的损坏的神经，以便促使肌肉可以再生。在这一点上，他愿意尝试任何事情，一切都是为了能够再次正常行走。

　　复活节的那天，十个士兵，分别是美国人和阿富汗人，在赫尔曼德省的道路上受伤，而中士Strang最严重的。医生给他输了42个单位的血液并空运到德国，然后在美国的马里兰州贝塞斯达的沃尔特·里德陆军医疗中心用了一个月时间抢救过来。

　　中士Strang回到了他的家乡--匹兹堡外交，他接受数月的门诊物理治疗。当他离开时，他感叹他的右腿，在他的膝盖上，背部，臀部和颈部引起的疼痛。“一切都被扭到一边。”他说。

　　当医生告诉他他们的计划做的事情，“首先给我的感觉是，我无法相信这个事情，”中士Strang说。“当他们开始向我解释的时候，对于我来说，它就像一个科幻小说里存在的东西。”

　　Badylak博士说，最重要的是它不是那种不切实际的期望。

　　“我们告诉他们，这不是个魔法，也不是奇迹，”他说。“我们可能做不到让你恢复百分之百的正常状态，但是我们认为我们将会打造一个不同的你，你将能够做到那些你现在无法完成的事情。”

　　目前中士Strang的大腿上任然有一块很大的类似草皮的痕迹，生动形象的说明了这些新的肌肉组织的不凡之处。

　　“太神奇了，”他说。“很快我就可以做一次大步滑行，我可以弯曲我的膝盖，踢出一小步，然后因为重力作用它又可以返回初始状态。”两个星期后，他与朋友外出，在僧林狩猎。

　　初步的改善可能是从基质与肌肉组织的机械连接开始，医生们如是说。但是当基质分解退化后，中士Strang的身体任然处在改善状态中，尽管有迹象表明，改善的步调是明显放缓。

　　这个改善对心理效应也是有效果的，中士Strang说。在此之前，如果他要去一家很繁忙的餐厅或者其他比较拥挤的地方，他可能会花费很多的时间去决定做哪里，因为他知道在危险的情况时他无法迅速的采取行动。“这种观念老是徘徊在我的脑海中。”他说。

　　“但是现在。”他说，“我没有必要坐在门口了。”