HIF-1α基因修飾骨髓間充質幹細胞對下頜骨功能重建的作用

《HIF-1α基因修飾骨髓間充質幹細胞對下頜骨功能重建的作用》是依託同濟大學，由黃遠亮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：HIF-1α基因修飾骨髓間充質幹細胞對下頜骨功能重建的作用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃遠亮
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

組織工程化骨中，由於早期血管、細胞及生長因子的缺乏，給下頜骨缺損修復後套用牙種植體重建口腔功能帶來了挑戰。文獻報導，HIF-1α對血管形成和骨修復具有重要的作用，但其在常氧下易降解。本課題組在前期研究中發現，通過阻斷HIF-1α的蛋白降解途徑，可以穩定其在常氧下表達，提示在常氧條件下可對HIF-1α促進成血管及成骨的作用進行研究。本項目擬通過構建VHL-SiRNA質粒，轉染BMSCs以沉默VHL基因，穩定HIF-1α在常氧下的表達。同時構建lenti-HIF-1α載體，轉染後使VHL沉默的BMSCs中HIF-1α過表達，檢測HIF-1α對下游靶基因如VEGF, Runx2等表達的調控作用，並觀察轉染HIF-1α的BMSCs與支架材料複合後在體內對血管生成和骨形成的促進作用，了解牙種植體骨整合的效果，為探索組織工程化骨與牙種植體之間有效的骨整合以及下頜骨缺損的功能性重建提供全新的思路。

結題摘要

組織工程化骨中，由於血管、細胞及生長因子的缺乏，給下頜骨缺損後套用牙種植體進行口腔生物功能重建帶來了挑戰。 本課題通過構建VHL-SiRNA質粒，轉染BMSCs以沉默VHL基因，穩定HIF-1α在常氧下的表達。同時構建lenti-HIF-1α載體，轉染後使VHL沉默的BMSCs中HIF-1α過表達，檢測HIF-1α對下游靶基因VEGF, Runx2等表達的調控作用，並觀察轉染HIF-1α的BMSCs與支架材料複合後在體內外對血管生成和骨形成的促進作用。動物實驗證實，基於HIF-1α對血管形成和骨修復具有重要的作用，組織工程化骨與牙種植體之間形成了有效的骨整合，為下頜骨缺損的生物功能性重建提供全新的思路。 課題組團隊按項目任務書及課題嚴謹設計圓滿完成了本項目規定的全部內容，課題組實際超額完成了課題中設定的系列任務。該課題研究結果分別在國際著名幹細胞雜誌 《Stem cells》 、生物材料學雜誌《Biomaterials》及細胞學雜誌《Cell proliferation》上發表。通過本項目的研究，讓我們對 HIF-1α 基因促進成骨、成血管的作用有了全新的認識，對今後雙重作用的因子研究提供了科學依據，對關鍵性成血管因子HIF-1α 將來臨床治療骨缺損提供了可靠的實驗數據。為課題組今後繼續套用 HIF-1α 因子研究和改善軟硬組織缺血狀況及構建組織工程骨修復頜骨和牙槽骨缺損以及拔牙創骨充填修復奠定了堅實的實驗基礎。 研究成果參加了4次國際國內學術交流，完成高質量研究論著多篇，共發表論文11篇，其中國核心心期刊發表論文4篇，國外期刊（SCI）發表7篇。連續三年（2011-2013）舉辦國家級口腔種植新進展繼續教育學習班3期，培養完成口腔醫學碩士研究生1名、博士2名，取得了良好的社會效益。 本項目研究成果為套用HIF-1α 作為靶基因治療局部嚴重缺血和骨缺損提供了令人興奮的臨床套用前景。如能夠繼續得到更多項目經費的資助，課題組將繼續進行轉化醫學前的深入研究，旨在為臨床血管重建和骨缺損的修復提供一條更有效途徑。