“分步式”骨組織工程移植策略的研究

《“分步式”骨組織工程移植策略的研究》是依託上海交通大學，由張智勇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：“分步式”骨組織工程移植策略的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張智勇
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

使用間充質幹細胞（MSC）的骨組織工程（BTE）技術可滿足我國骨科治療的巨大臨床需求，但其臨床轉化的主要瓶頸在於組織工程骨（TEB）植入體內後細胞存活率低、療效有限。基於預實驗發現第二次移植MSC可促進成骨，我們首次提出BTE分步式移植的新理念：第一步移植促血管化預處理的TEB，以促進缺損部位血管化，構建有利骨再生的微環境；第二步在充分血管化後移植促成骨化預處理的MSC，以促進骨再生。本課題擬研究和建立該分步式移植策略，並闡明其作用機理：①通過最佳化支架材料結構和研究TEB低氧培養條件，建立高效的促血管化預處理方案，用於第一步移植，②通過探討MSC的合適移植時間點和成骨誘導條件，研究第二步移植策略，③與現有移植策略對比，從組織、細胞、分子水平研究其作用機理。分步式移植策略可提高BTE療效，減少個體差異，加速臨床轉化；且是對現有BTE理論的重要補充，對其他組織修復有重要借鑑意義。

結題摘要

使用間充質幹細胞的骨組織工程技術可滿足我國骨科治療的巨大臨床需求，但其臨床轉化的主要瓶頸在於組織工程骨植入體內後細胞存活率低、療效有限。基於預實驗發現第二次移植MSC可促進成骨，我們首次提出BTE“分步式”移植的新理念，通過探索最佳化骨組織工程種子細胞的移植策略，提高種子細胞移植後的存活，以期提高骨缺損修復的效率，為臨床治療提供新的思路。 膠原(collagen, Col)是細胞外基質的主要組成部分，具有良好的生物相容性和可降解性；我們以膠原為支架構建大鼠骨缺損模型，檢測術後局部及全身炎症情況，探討了分步式骨組織工程的可行性及細胞二期移植的最佳時間點；通過慢病毒感染BMSCs，活體成像分析觀察BMSCs移植入體內後的存活情況，結合遠期的骨修復效果，對分步式骨組織工程的成骨機制進行了研究。 “分步式”移植策略可提高BTE療效，減少個體差異，加速臨床轉化；且是現有BTE理論的重要補充，對其他組織修復有重要借鑑意義。