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    我国学者在组织工程半月板研究领域取得重要进展

    日期 2019-04-19   来源:医学科学部   作者:窦豆 李恩中  【 】   【打印】   【关闭

    港京六合图库印刷图库 www.hung-an.com   在国家自然科学基金项目(批准号:51273004,31200725,31670982,81630056, 81802142)等资助下,北京大学第三医院运动医学研究所江东副教授和余家阔教授研究团队在构建组织工程半月板方面取得重要进展,研究成果以“Orchestrated Biomechanical, Structural, and Biochemical Stimuli for Engineering Anisotropic Meniscus”(生物力学、结构及生化刺激的协同作用构建异质性组织工程半月板)为题,2019年4月10日在线发表于Science Translational Medicine(《科学?转化医学》)。论文链接:https://stm.sciencemag.org/content/11/487/eaao0750。

      半月板是膝关节内的纤维软骨结构,具有重要的缓冲和?;ぷ饔?。由于其受损后难以自愈,因此无论是半月板撕裂、磨损碎裂,还是手术部分切除或全切除,都会导致胫骨与股骨之间的接触应力增大,显著增加膝关节骨关节炎的发生风险。临床关于半月板缺失后的结构与功能重建问题,应用半月板假体治疗被证明无法达到预期效果,而同种异体半月板移植物的来源有限且远期效果尚不明确,因此组织工程半月板被人们寄予厚望。目前国内外体外培育的组织工程半月板存在强度不足、结构不仿生等缺点,导致其植入膝关节后转归较差。构建具有足够力学强度和天然半月板结构的组织工程半月板成为该领域亟待解决的难题。

      该研究团队以聚己内酯(PCL)作为基质材料,使用3D打印技术制备了组织工程半月板支架(提供结构调控),然后与骨髓间充质干细胞复合构建MSCs-PCL支架复合体;采用自主研发的可控动态应力加压装置模拟体内半月板受力情况(提供力学调控),协同和增强细胞因子CTGF/TGF-β3对细胞-支架复合体上间充质干细胞的增殖分化作用(提供细胞因子调控),经三种因素联合调控培养4周后初步实现了干细胞的体外区域性诱导分化。植入动物体内24周后,再生半月板接近正常半月板的结构和力学强度,有效预防了半月板切除后的关节软骨退变,?;ち讼ス亟诘慕】?。

      该研究提出了一种新的仿生组织构建模式,利用支架结构、力学和生长因子微环境的协同作用,调控干细胞在支架不同部位的差异性分化,从而实现了组织工程半月板的构建和对关节软骨的?;?,为其临床转化奠定了基础。

    图. 异质性组织工程半月板构建原理图