新型蚕丝支架复合间质细胞衍生因子(SDF-1)促进前交叉韧带修复再生的效能和机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81201396
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0604.骨、关节、软组织损伤与修复
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Anterior cruciate ligament (ACL) is frequently ruptured during sports and other rigorous physical activities, and ofen fails to heal optimally due to the lack of ideal grafts. Our group have developed an effective tendon tissue-engineering graft with knitted silk and collagen sponge(Biomaterials 2010). However,due to the complicated structure and poor regeneration ability of ACL, its use in ACL repair still remains two challenge: dys-heal of bone tunnel and the lack of seed cells in articular cavity. Our group also have found that SDF-1 can selectively increase the recruitment of cells to improve tendon repair(Cell Transplant 2012). Based on these results, we try to develop a neotype combined silk scaffold(bone-ligament-bone scaffold), simultaneously, by incorporation of bioactive SDF-1, to enable selective migration and homing of cells for in situ ACL regeneration. The purpose of current project is to explore the mechanism of SDF-1's selective attraction; understand the regulation effect of different material surface for bone/ligament differentiation; evaluate the regeneration effect of combined scaffold with SDF-1 for ACL repair. Our project not only develop an effective tissue-engineering silk scaffold for the regeneration of ACL, but also explore the mechanism of SDF-1 regulation, thus provide expirical study basis for the clinical treatment of ACL injury.
前交叉韧带(ACL)损伤是较常见的运动损伤,缺乏理想替代物,严重影响膝关节功能。本课题组前期研究发现蚕丝-胶原支架是一种有效的肌腱组织工程支架(Biomaterials2010),但其用于结构复杂且再生困难的ACL重建还存在两个挑战:骨隧道愈合不良和关节腔内种子细胞缺乏。另外,本课题组也发现SDF-1可选择性引导细胞迁移促肌腱修复(Cell Transplant2012)。所以本研究根据ACL的复合解剖结构构建了一种新型骨-腱-骨复合蚕丝支架(纳米羟基磷灰石-蚕丝-胶原支架),并复合具有调节干细胞迁移能力的SDF-1促进其重建。本课题探讨SDF-1选择性吸引细胞迁移的机制;明晰不同材料界面调控骨/韧带分化的效应;运用组织工程手段在动物体内评估SDF-1复合支架促进ACL修复的效能。通过此课题,将获得一种新型ACL支架,探索SDF-1作用机理,并为ACL的临床治疗新手段开发提供实验研究基础。

结项摘要

肌腱/韧带损伤是临床常见运动系统损伤之一。目前的传统治疗手段尚无法达到令人满意的临床疗效,尤其是对那些强度要求较高的高水平竞技运动员。本研究基于前期发现蚕丝-胶原支架是一种有效的肌腱组织工程支架,SDF-1可选择性引导细胞迁移促肌腱修复。所以本研究通过构建SDF-1缓释蚕丝胶原支架,分离获取前交叉韧带来源干细胞,运用组织工程手段在动物体内评估 SDF-1缓释蚕丝胶原支架复合关节腔细胞注射促进 ACL 修复的效能。本研究发现1、前交叉韧带组织内存在一群具有干性特性的细胞 2、SDF-1缓释蚕丝胶原支架有效促进注射细胞向支架靶向迁移和存活 3、SDF-1缓释蚕丝胶原支架联合关节腔细胞注射早期减少了炎症反应,6个月后重建韧带具有一定的波浪结构,且腱骨愈合处可见骨隧道外侧隧道闭合。本研究通过SDF-1缓释蚕丝胶原支架联合关节腔细胞注射同时促进韧带再生和腱骨愈合,一种趋化因子缓释支架联合关节腔注射技术的新策略对临床ACL重建提供了新的思路。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fetal and adult fibroblasts display intrinsic differences in tendon tissue engineering and regeneration.
胎儿和成人成纤维细胞在肌腱组织工程和再生方面表现出内在差异
  • DOI:
    10.1038/srep05515
  • 发表时间:
    2014-07-03
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Tang QM;Chen JL;Shen WL;Yin Z;Liu HH;Fang Z;Heng BC;Ouyang HW;Chen X
  • 通讯作者:
    Chen X
Transplantation of Fetal Instead of Adult Fibroblasts Reduces the Probability of Ectopic Ossification During Tendon Repair
移植胎儿而不是成年成纤维细胞可降低肌腱修复过程中异位骨化的可能性
  • DOI:
    10.1089/ten.tea.2013.0296
  • 发表时间:
    2014-07-01
  • 期刊:
    TISSUE ENGINEERING PART A
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Fang, Zhi;Zhu, Ting;Chen, Xiao
  • 通讯作者:
    Chen, Xiao
Osteoarthritis Prevention Through Meniscal Regeneration Induced by Intra-Articular Injection of Meniscus Stem Cells
通过关节内注射半月板干细胞诱导半月板再生预防骨关节炎
  • DOI:
    10.1089/scd.2012.0563
  • 发表时间:
    2013-07-01
  • 期刊:
    STEM CELLS AND DEVELOPMENT
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Shen, Weiliang;Chen, Jialin;Ouyang, Hong-Wei
  • 通讯作者:
    Ouyang, Hong-Wei
Scleraxis-Overexpressed Human Embryonic Stem Cell-Derived Mesenchymal Stem Cells for Tendon Tissue Engineering with Knitted Silk-Collagen Scaffold
Scleraxis 过表达人胚胎干细胞衍生的间充质干细胞,用于具有针织丝胶原支架的肌腱组织工程。
  • DOI:
    10.1089/ten.tea.2012.0656
  • 发表时间:
    2014-06-01
  • 期刊:
    TISSUE ENGINEERING PART A
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Chen, Xiao;Yin, Zi;Zou, Xiao-Hui
  • 通讯作者:
    Zou, Xiao-Hui

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其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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