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骨软骨缺损新疗法

编辑: 顾颖杰 时间:2014年12月24日 访问次数:2822

    近日,我校组织工程与再生医学欧阳宏伟实验室本科生陈鹏飞的研究论文“Radially oriented collagen scaffold with SDF-1 promotes osteochondral repair by facilitating cell homing”发表于《Biomaterials》(5IF=8.911)杂志上。该研究通过设计有序胶原支架促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)的迁移,为通过自体细胞修复骨软骨缺损提供了研究依据。
    胶原是治疗骨软骨缺损的一种常用生物材料,然而目前胶原支架的结构大多是无序的,因此不利于自体干细胞向缺损部位迁移进行缺损修复。基质细胞衍生因子-1(SDF-1)被认为能够促进间充质干细胞向软骨下骨迁移。该研究通过设计有取向通道的胶原支架结合SDF-1来促进干细胞向缺损部位迁移迁移,从而促进骨软骨缺损的的修复和治疗。实验小组首先通过胶原冻干和热交联制作了传统无序胶原支架和有取向胶原支架,分别用电镜对支架通道进行表征,并对它们进行了力学性能,细胞毒性,细胞增殖等检测。然后通过HE染色和CCK-8细胞计数检测了BMSCs在材料内的迁移。最后实验小组在新西兰兔上建立了骨软骨缺损模型,然后将两种胶原支架分别复合SDF-1移植到缺损部位。结果表明有取向胶原支架较无序胶原支架有更好的力学强度,两种材料对细胞增殖无明显影响。有取向胶原支架可以促进骨髓间充质干细胞的迁移,该作用能够被SDF-1加强。动物实验结果表明结合有序胶原支架复合细胞因子SDF-1可以促进骨软骨缺损部位新生软骨的生长,同时能够抑制软骨细胞的基质降解和骨化。这些研究结果表明通过物理机制促进BMSC的迁移能够促进软骨缺损的修复。
    该论文第一作者陈鹏飞系2011级五年制临床医学本科生,此前将关节炎新治疗策略研究发表于国际生物材料主流期刊(Biomaterials)上,并入选"2014浙大十大学生学术成果"。