在国家自然科学基金项目(81101338和81572129)等支持下,南京大学医学院附属鼓楼医院蒋青研究团队在关节软骨再生修复方面取得重要进展,研究结果以“photo-cross-linked scaffold with kartogenin-encapsulated nanoparticles for cartilage regeneration”(紫外聚合凝胶支架纳米包裹小分子有机物在软骨再生上的研究)为题于2016年1月12日在线发表在美国权威化学期刊ACS Nano上。论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5b06663
因关节软骨中无血管、淋巴和神经分布而缺乏自身修复能力。尽管临床上试图改进支架材料及种子细胞,并探索各种生长因子,但迄今仍没有一种方法可以获得天然的软骨。新生的软骨组织主要是由Ⅰ型胶元组成的纤维软骨,缺乏透明软骨的生物和机械特性,不能正常发挥关节软骨的作用。
蒋青团队与美国北卡大学教堂山分校顾臻教授合作,开发出一种当前软骨修复治疗最简便、且获得软骨修复最接近天然软骨的全新方法。他们将纳米包裹小分子有机物的液态HA(透明质酸)支架通过一次手术填充于软骨缺损处[图1],紫外照射30秒后形成固体支架;药物在缺损处持续缓释2个月[图2],诱导骨髓源性间充质干细胞/滑膜源性间充质干细胞/软骨祖细胞成软骨方向分化,最终获得在组织学、形态学、生物力学等方面接近天然软骨[图3]的新的软骨组织,从而使缺损软骨得到修复。
目前治疗软骨修复最流行的MACI(基质诱导的自体软骨细胞移植)、ACI(自体软骨细胞移植)等技术均需两次手术。第一次取非负重区软骨,进行原代软骨细胞培养体外支架;第二次将体外支架植入体内。蒋青团队开发的新技术只需要一次手术,且全过程可以在关节镜下处理。该项新技术具有一次微创关节镜手术(一步法)、药物释放持久、利用自体原位细胞且再生软骨接近天然软骨的优点。
该项研究成果的临床推广将极大地减少患者病痛,减少手术次数,更为可喜的是获得了更为接近天然的软骨,能够达到更好的治疗效果,为广大的软骨损伤患者提供福音。
图1
图2
图3
- 南理工王杰平、易文斌、赵子杰等 Angew:基于离子交换水凝胶的微结构铜增材制造 2024-04-07
- 深圳先进院赵晓丽、潘浩波/天大刘文广等《Nat. Commun.》:适用于微创植入的4D打印水凝胶支架 2024-02-24
- 石河子大学/中科院兰州化物所贾鑫、王晓龙团队 AFM:超强韧水凝胶设计新策略 - 应变诱导微相分离 2022-11-11
- 华侨大学陈爱政和南方医大王颖 Compos. Part B:基于dECM工程化微组织协同增强分化和抗炎作用促进骨关节炎的软骨再生 2024-12-13
- 南华大学魏华/喻翠云教授团队 CEJ:一种双交联肽基水凝胶以反馈调节方式促进软骨再生的研究 2023-08-10
- 上海交大雷东、周广东教授/东华大学游正伟教授 AHM:软骨功能化3D打印PGS生物活性支架用于软骨再生 2023-07-07