《LOX激活及力學刺激提高體外構建軟骨的力學強度》是依託上海交通大學，由周廣東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：LOX激活及力學刺激提高體外構建軟骨的力學強度
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周廣東
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
體外構建技術的諸多優勢已使其成為軟骨組織工程臨床轉化研究的重要趨勢。本項目組目前已建立了體外軟骨構建的關鍵技術平台，但力學強度不足問題嚴重阻礙了這一技術的臨床轉化。項目組研究發現，體外軟骨強度不足主要與其基質大分子交聯水平低下有關，抑制交聯關鍵酶-賴氨醯氧化酶（LOX）活性能顯著降低體外構建軟骨的力學強度。研究中還發現，力學刺激能顯著提高構建軟骨的力學強度且能上調LOX的表達，而抑制LOX活性能完全阻斷力學刺激的這一作用。儘管如此，仍有許多關鍵科學問題尚未闡明，例如：上調LOX活性是否有助於體外構建軟骨力學強度的提高？力學刺激如何調控了LOX的表達？其主要信號通路與分子機制是什麼？力學刺激與LOX激活對於提高體外軟骨力學性能是否存在協同效應？本項目就是要通過對這些關鍵科學問題的深入研究及關鍵技術參數最佳化，改進體外軟骨構建核心技術，提高體外構建軟骨的力學性能，推動其臨床套用轉化。
結題摘要
各種原因所造成的軟骨缺損或損傷臨床上非常常見，臨床上又缺乏理想的軟骨移植供體。基於體外構建技術為的軟骨缺損修復成功提供了強有力的保障，但力學強度不足已成為目前阻礙體外構建軟骨臨床轉化的主要瓶頸。項目組前期研究發現，體外軟骨強度不足主要與其基質大分子交聯水平低下有關，抑制交聯關鍵酶—賴氨醯氧化酶（LOX）活性能顯著降低體外構建軟骨的力學強度。本項目在此基礎上，深入開展系列研究，進一步明確了抑制LOX活性對體外構建軟骨力學強度的影響；證實了不同模式的力學刺激環境會不同程度增加體外軟骨構建的LOX活性及含量的表達；對於LOX信號通路上下游中有影響的因子進行初篩，確定了可能對LOX活性有影響的活性因子（TGF-β1、BMP-1）；套用軟骨誘導培養體系結合不同力學刺激環境模擬，顯著提升了體外構建軟骨質和量；改進了靜水壓生物反應器，更精準地進行力學微環境仿生模擬；試製了動態生物反應器，系統正在進行最佳化；開展了套用LOX激活劑提高體外再生軟骨力學性能的相關研究；針對組織工程軟骨形態精確控制的問題，以陰莖植入體為研究模型，初步探索了力學刺激在增強軟骨力學性能及再生軟骨形態維持的影響。本項目相關研究成果已發表SCI收錄論文10篇，總SCI影響因子55.830 分，國內外學術合作與交流10人次，培養研究生14人，全面完成了各項研究任務與考核指標。本項目研究成果明確了LOX活性對再生軟骨力學性能的影響，並開展了套用LOX激活劑提高體外再生軟骨力學性能的相關研究，為解決體外再生軟骨力學性能不足及形態維持難題提供了新的途徑，對推進組織工程軟骨的臨床轉化具有重要意義。
