从实验室到临床：加州大学圣地亚哥分校肌肉生理学实验室
加州大学圣地亚哥分校的肌肉生理学实验室采用多种实验方法研究肌肉骨骼疾病的诊断与治疗。照片显示博士后研究员塞弗林·鲁斯（左）与实验室主任山姆·沃德（右）。照片来源：Kyle Dykes/加州大学圣地亚哥分校健康科学
作者信息：
- Miles Martin（milesmartin@ucsd.edu）
- 专题系列：突破背后的推手
发布日期：
2025年4月29日
主题标签：
- 肌肉
- 转化研究
- 肌肉骨骼疾病
作为职业生涯初期的物理治疗师，骨外科与生物工程教授塞缪尔·沃德（Samuel Ward, P.T., Ph.D.）始终偏好面对治疗挑战的患者。
"我之所以投身研究，是因为当时无法为患者提供所需的答案，"担任加州大学圣地亚哥分校医学院研究副院长的沃德表示，"在研究领域工作，你很快就会意识到自己在不确定性中的适应能力。我发现这种环境反而让我如鱼得水。"
如今沃德虽不再直接担任物理治疗师，但作为位于该校阿尔特曼临床转化研究所的肌肉生理学实验室主任，他正将临床关怀与科研探索的双重热情相结合，从机械与生理视角研究人体运作机制，致力于开发保持、恢复和量化人体运动能力的新方法。
"虽然多数肌肉骨骼疾病并不致命，但往往会导致严重功能障碍，因为人类健康的所有方面最终都与体能和活动能力密切相关，"沃德强调，"维持肌肉骨骼健康对于延长人类健康寿命至关重要。"
转化研究的力量
该实验室作为跨学科研究团队，全面研究肌肉骨骼生物学的各个方面，用沃德的话说是"从基础到应用"。研究领域涵盖肌肉骨骼系统生物力学、再生医学，甚至肌肉组织3D打印。所有研究的共同目标是转化应用——最终将发现成果转化为改善患者健康和治疗效果的临床实践。
除了探索肌肉与骨骼组织如何协同运动，实验室还开发了尖端的组织可视化技术。照片来源：Kyle Dykes/加州大学圣地亚哥分校健康科学
以一项突破性成果为例，沃德团队与瑞典萨尔格伦斯卡大学医院的外科医生合作，开发并测试了治疗因脊柱创伤导致四肢瘫痪的新方法。研究发现更有效的肌腱转移手术方案——通过将功能肌腱移植替代失能肌腱或肌肉，帮助部分患者恢复关键的拇指对捏功能。
"这种手术可能决定患者能否独立操控电动轮椅，或是否需要他人协助进食，"沃德指出。但传统手术会牺牲前臂旋转功能（旋前），而团队通过生物力学原理发现，仅需调整肌腱在手臂的缠绕方式，就能同时恢复两项功能。这项技术经十年临床验证已成为四肢瘫痪治疗的新标准。
"当患者初始功能严重受限时，任何功能的恢复或保持都至关重要，"沃德补充道，"这些细微的运动能力提升能显著改善患者生活质量。"
知识与经济的倍增效应
沃德认为，这种转化研究不仅是实验室的专长，更是整个加州大学圣地亚哥分校的核心优势。作为该地区唯一的学术医疗系统，该校将最新科学发现与临床实践紧密结合，加速转化研究进程。
"生物医学研究如同金字塔——顶端是少量的治疗方案，底部是庞大的研究基础设施。当强大的科研能力与卓越的临床体系结合，就能发挥转化研究的真正力量，"沃德解释道。
但突破性研究需要持续投入。如果美国国立卫生研究院（NIH）计划削减间接成本经费，将严重影响包括肌肉生理学实验室在内的整个校区科研设施的正常运转，也将削弱科研人才的培养能力。
"我们可能失去这种知识倍增效应，"沃德指出，"而这种效应同时带来经济效益。据NIH统计，2023年每美元科研经费带动了2.46美元经济活动。"
实验室主任山姆·沃德（左）与实验室经理香农·布雷默（右）在显微镜下观察肌肉切片样本。照片来源：Kyle Dykes/加州大学圣地亚哥分校健康科学
但对沃德而言，科研投资最重要的回报是改善人们健康。"我们希望帮助人类尽可能长久地保持健康活力，"他表示，"缺乏对转化研究基础设施的持续投入，可能延缓改善健康寿命的关键进展，这对全社会都是巨大损失。"
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