《MGF調控骨和韌帶組織修復的力生物學基礎研究》是依託重慶大學，由楊力擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：MGF調控骨和韌帶組織修復的力生物學基礎研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：楊力
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
依應力-生長關係分析，應力刺激不足是損傷組織難以癒合和癒合遲緩的重要科學問題之一。根據力化學機制構想，利用細胞在力學過載下高表達的力生長因子MGF去刺激細胞，則損傷組織細胞在應力不足的條件下仍感受到力學過載信號而加速修復。本研究選擇骨和韌帶作為硬軟兩種組織的修復模型，重點研究其力生物學基礎。考查力學刺激和MGF對成骨細胞、韌帶成纖維細胞和骨髓間充質幹細胞(MSC)細胞行為影響的異同，解析MGF作用機制；研製抗應力遮擋效應的MGF生物材料（MGF-聚乳酸、MGF-鈦）及其骨固定和置換新裝置，解析其抗應力遮擋效應；考查在防治失重性骨質疏鬆中MGF對骨質形成的影響並分析其細胞機制；研究MGF組合藥物對韌帶損傷修復的作用，採用MGF基因轉染的MSC與支架複合，評價體內植入促進韌帶損傷癒合的效果。本課題的成功研究將為骨和韌帶缺損組織的功能性修復提供新舉措，為微重力環境致骨質疏鬆防治提供新思路。
結題摘要
本項目選擇骨和韌帶作為硬軟兩種組織的修復模型，利用細胞生物學和分子生物學技術重點研究了其力生物學基礎。(1) 研究了力學刺激和MGF 對成骨細胞、韌帶成纖維細胞、肌腱細胞和骨髓間充質幹細胞(MSCs)細胞行為的影響，解析MGF作用機制。發現拉伸刺激可提高成骨細胞MGF表達，MGF具有類似於機械拉伸的生物效應，可促成骨細胞早期增殖和增強成骨細胞分化，提示MGF可替代機械拉伸刺激。MGF可能通過誘導大鼠MSCs細胞骨架結構重構調控細胞生物力學特性，從而促進MSCs遷移。MGF通過FAK和ERK1/2信號途徑改變大鼠肌腱細胞細胞骨架重排和細胞力學特性，促進細胞的遷移能力。MGF通過調控損傷後ACL細胞的細胞活力及胞外基質表達，可有效避免更嚴重的韌帶撕裂損傷。(2) 研製了抗應力遮擋效應的MGF生物材料及其骨固定和置換新裝置，解析其抗應力遮擋效應。結果表明MGF-聚乳酸促增殖和增強分化的活性的持續時間明顯高於游離MGF。(3) 考察了在防治失重性骨質疏鬆中MGF對骨質形成的影響並分析其細胞機制，發現MGF能顯著促進模擬微重力效應下成骨細胞增殖，並增加OCN表達量。MGF能提高大鼠松質骨的骨密度，部分對抗尾吊導致的松質骨骨密度丟失。包裹MGF的殼聚糖微球能促進MC3T3-E1類成骨細胞的增殖，延遲細胞的分化，表現出更持久的作用。(4) 在體實驗證明了MGF在前交叉韌帶和肌腱損傷修復中的作用。本項目的研究成果有望為骨和韌帶缺損組織的功能性修復提供新舉措，為微重力環境致骨質疏鬆防治提供新思路。
