研究表明，电刺激可能对健康的肌腱至关重要

　　

高威大学（University of Galway）和利默里克大学（University of Limerick）的研究人员进行的一项新研究表明，电刺激可能对肌腱保持健康至关重要，为肌腱修复和再生提供了新的可能性。

这项研究是在CúRAM医疗器械研究中心进行的，该研究中心由Taighde éireann -爱尔兰研究中心（前身为爱尔兰科学基金会）资助。

肌腱抵抗强烈的机械应力，同时促进力量从肌肉到骨骼的传递。它们也是压电的，这意味着当它们被拉伸时，它们会产生电场，这被认为对调节肌腱细胞的功能很重要。然而，当受伤时，肌腱提供有限的愈合，这往往导致慢性疼痛和残疾，从而影响患者的工作效率。

2023年，美国近50万全职工作人员受到肌腱、韧带和肌肉的严重撕裂或创伤性损伤的影响。

肌腱损伤的恢复是缓慢的，通常需要大量的康复，这导致每一次受伤损失近两个月的工作日。目前用于肌腱修复的再生医学迄今未能重建肌腱细胞的原生环境，这最终阻碍了它们的治疗潜力。

在高威大学（University of Galway） CúRAM的研究员Marc Fernandez-Yague博士的带领下，研究小组专注于理解电信号和机械信号如何共同作用来控制肌腱细胞的功能。传统上，肌腱细胞很难在实验室中培养，因为一旦脱离身体，它们就会迅速且不可逆地失去类似肌腱的功能。

为了解决这些挑战，研究小组开发了一种新的细胞培养装置——一种“鼓膜压电生物反应器”，其工作原理与人类鼓膜相似，可以向肌腱细胞传递机械振动和电刺激。

这种双重刺激使细胞更好地保持其健康的肌腱特异性，同时在实验室中得到扩展，使它们能够用于组织修复和再生方法。

“我们的工作植根于对细胞如何感知和与环境相互作用的深刻理解。到目前为止，肌腱细胞是在实验室的一个专门的设备中培养出来的，这个设备可以拉伸肌腱细胞来模拟身体运动的效果。然而，这种方法忽略了肌腱组织是压电的——当受到机械应力时，它们会产生电信号。我们的研究项目设计了一个动态的电-机械刺激系统，该系统为细胞提供成功指导其发育所需的特定信号，从而重现正常组织形成和修复过程中观察到的关键环境条件。”高威大学的Marc Fernandez-Yague博士说。

高威大学副教授、该研究的首席研究员Manus Biggs博士概述了这项研究的一些更广泛的意义：“虽然我们的方法在实验室中显示出最终培养肌腱组织的巨大潜力，但它也对产生其他组织产生重大影响，这些组织对双重电和机械力有反应，比如软骨、骨骼，甚至心血管组织。这项研究为开发促进组织强化的治疗方法开辟了新的可能性，并为当前的物理康复方法提供了替代或补充策略。

“我们知道，传统的肌肉骨骼疗法通常依赖于物理疗法，它向再生组织的细胞提供机械信号。相比之下，结合电刺激可以更精确地控制细胞的反应，为再生医学的应用提供了更有效的方法。重要的是，肌腱的压电性长期以来一直被暗示具有生理功能。这项研究首次表明压电信号可以调节细胞分化和发育。”