脂肪干细胞外泌体复合梯度矿化水凝胶支架促进肩袖腱骨愈合的作用及分子机制
批准号:
82072401
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
何耀华
依托单位:
学科分类:
骨、关节、软组织医用材料
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
何耀华
中文摘要
肩袖修补术是治疗肩袖损伤的常用方法,但术后腱骨愈合困难一直是困扰骨科医生的一大难题,促进腱骨止点区域的梯度矿化软骨再生是解决该难题的关键。本项目组发现脂肪干细胞外泌体(ASCs-Exos)具有诱导BMSCs成软骨分化及调控巨噬细胞(MØ)极化的双重生物学作用。在初步明确miR-10a为其活性分子的基础上,本课题拟进一步研究ASCs-Exos通过miR-10a靶向KLF4基因促进BMSCs成软骨分化,探讨其向MØ递送miR-10a经IRAK4/TAK1/NF-κB通路抑制经典活化型MØ极化,阐明其促进腱骨间软骨再生的双重生物学作用及分子机制。研制具有连续梯度矿化结构的新型腱骨仿生支架,分析其搭载并缓释ASCs-Exos的规律,体内验证ASCs-Exos与该材料复合后促进腱骨止点再生软骨形成具有优良力学性能的梯度矿化软骨结构的性能,为解决肩袖腱骨愈合的临床难题提供新方法新思路。
英文摘要
Rotator cuff repair is a common method for treating rotator cuff tears, but the difficulty of tendon-bone healing after surgery has always been a great challenge for orthopedists. Promoting the regeneration of gradient mineralized cartilage in the region of tendon-bone enthesis is the key factor to solve this problem. In our previous study, we found that adipose stem cells derived exosomes (ASCs-Exos) showed the dual biological effects on inducing chondrogenic differentiation of BMSCs and regulating macrophage polarization. Based on the identification of miR-10a as an active molecule of ASCs-Exos, this project intends to further study the role of ASCs-Exos in targeting KLF4 gene to promote chondrogenesis of BMSCs and its regulation on macrophage polarization via targeting the IRAK4 / TAK1 / NF-κB pathway, aiming to clarify the molecular mechanism of ASCs-Exos in promoting cartilage regeneration of tendon-bone enthesis. By developing a new biomimetic scaffold with a continuous gradient mineralization structure to mimic tendon-bone enthesis, analyzing the release behaviors of ASCs-Exos from this scaffold, and verifying the in vivo promotion effects of the ASCs-Exos/scaffolds complex on the formation of gradient mineralized cartilage with excellent mechanical properties, this project will provide a new method and idea for solving the clinical problems of rotator cuff tendon-bone healing.
肩袖损伤是常见的骨关节疾病之一,尤其在50岁以上人群中发病率较高,给患者的日常生活带来严重影响。尽管肩袖修补术已广泛应用,但术后再撕裂率仍然较高,且其修复效果受到术后生物学修复过程的限制,亟需开发更有效的修复策略。为了解决这一问题,本研究提出并评估了一种创新的治疗策略:脂肪干细胞外泌体复合定向梯度结构水凝胶支架。这一方案结合了脂肪干细胞外泌体的生物调节功能与定向结构水凝胶支架的结构支持,旨在通过改善肩袖腱骨愈合的微环境,提高修复效果,并降低再撕裂的风险。.本研究的核心创新点在于将脂肪干细胞外泌体与定向有序梯度水凝胶支架结合,利用外泌体的细胞调控功能和水凝胶支架的物理支持,促进肩袖腱骨愈合的同时改善血管生成、促进软骨组织再生以及减缓炎症反应。通过体外和体内实验,研究发现,脂肪干细胞外泌体能够显著促进巨噬细胞的M2极化、抑制M1型促炎反应,调节免疫反应,从而改善骨愈合微环境。此外,定向有序梯度水凝胶支架通过模仿天然肌腱和骨组织的结构和矿化梯度,提供了适宜的生物力学支持,促进了软骨组织的再生。实验结果表明,应用此复合支架治疗肩袖腱骨损伤的动物模型中,受治疗组的软骨量及愈合力学性能均显著提高,修复区的软组织和骨组织愈合更加紧密,且修复后的肩关节功能恢复较快。与传统治疗方法相比,本方法能够有效降低再撕裂率,促进肩袖修复的长期稳定性。.本研究不仅为肩袖腱骨愈合提供了一种新的治疗策略,还为临床上骨-肌腱界面修复提供了理论依据。未来,脂肪干细胞外泌体与定向有序梯度水凝胶支架的联合应用可能成为骨科临床修复中的一种具有重要临床价值的治疗手段,为骨关节疾病的治疗提供新的思路。
衰老内皮细胞来源GDF15调控肌腱干细胞铁死亡促进肩袖肌腱病进展的机制研究
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批准号:82372441
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:何耀华
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依托单位:
富含腺苷的磷酸钙纳米球/胶原复合生物活性支架促进骨与血管再生修复大段骨缺损的分子机制
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批准号:81871755
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:何耀华
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依托单位:
镁合金经TRPM7激活PI3K/Akt通路调节p21-CDKs表达促进软骨细胞增殖的分子机制
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批准号:81572106
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2015
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负责人:何耀华
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依托单位:
镁合金支架复合基因修饰的BMSCs构建关节软骨及修复软骨缺损的作用
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批准号:81271961
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2012
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负责人:何耀华
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依托单位:
β-TCP涂层镁合金支架复合BMSC构建新骨和修复骨缺损的作用
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批准号:81071452
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2010
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负责人:何耀华
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依托单位:
国内基金
海外基金