《調控幹細胞向軟骨分化的可注射II型膠原基水凝膠的構建》是依託四川大學，由郭立坤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：調控幹細胞向軟骨分化的可注射II型膠原基水凝膠的構建
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郭立坤
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
關節軟骨組織缺乏血液供應、細胞代謝緩慢，損傷後自行修復能力非常有限，目前臨床常用的治療方法都不能維持長久的軟骨修復效果。可注射水凝膠可通過關節鏡等微創方式植入人體並在體內原位形成，可填滿任意形狀受損部位，提高了臨床套用的可操作性。然而目前可注射水凝膠普遍存在力學性能差、容易收縮等問題。為了解決以上問題，本研究擬以軟骨細胞外基質成分Ⅱ型膠原為主要原料，製備II型膠原水凝膠或I型和II型膠原的複合水凝膠；或用II型膠原與經高碘酸鈉氧化改性的透明質酸（軟骨細胞外基質成分）或海藻酸鹽（具有維持軟骨細胞表型的功能）製備原位化學交聯可注射水凝膠，並考察水凝膠支架的性質對MSC的形態、增殖及向軟骨分化潛能的影響；細胞/水凝膠複合支架的收縮情況；水凝膠支架材料的異位軟骨誘導性能及原位軟骨修復效果。最後構建出具有優良性能、可調控幹細胞向軟骨分化的可注射水凝膠支架。
結題摘要
II型膠原、透明質酸、硫酸軟骨素是關節軟骨細胞外基質的主要成分，另外有研究表明I型膠原、海藻酸鈉具有維持軟骨細胞表型的功能。本項目以以上幾種高分子材料為基礎，設計製備具有一定的力學性能、能維持軟骨細胞表型或誘導間充質幹細胞向軟骨細胞方向分化的可注射水凝膠支架材料。通過本項目的實施，最佳化了無菌I型膠原、II型膠原的提取純化工藝，考察了I型膠原對幹細胞向軟骨方向分化的影響，設計製備了氧化海藻酸鈉交聯I型膠原水凝膠、I型/II型膠原複合水凝膠、I型膠原/透明質酸/硫酸軟骨素複合水凝膠、II型膠原/氧化透明質酸複合水凝膠、II型膠原/硫酸軟骨素複合水凝膠等體系，並通過FDA/PI染色雷射共聚焦顯微鏡觀察、組織切片染色、GAGs/DNA含量測定、PCR檢測技術以及動物實驗等手段初步考察了水凝膠體系對細胞功能的影響。研究結果表明，I型膠原水凝膠可以促使包裹在其中的幹細胞微團向軟骨方向分化；氧化海藻酸鈉交聯I型膠原水凝膠的降解性能和收縮性得到改善；I型膠原中II型膠原的加入並未像文獻描述的那樣對維持軟骨細胞表型起到重要作用，這可能與複合水凝膠的力學因素有關；適宜濃度和比例的膠原/透明質酸/硫酸軟骨素複合水凝膠可以促進軟骨細胞維持其表型，包裹骨髓間充質幹細胞的複合水凝膠修復關節軟骨缺損的效果較好。
