Nell-1过表达促进软骨发育成熟和组织工程再生的研究

Nell-1是一个与颅颌面部发育及成骨有关的重要基因，课题组新近发现其还与软骨的分化成熟有关。本课题拟应用Nell-1慢病毒转染体外培养的小鼠软骨细胞，探讨Nell-1基因过表达对软骨分化成熟及MAPK，Runx2等相关信号通路的影响；构建软骨特异性Nell-1转基因小鼠，通过四环素诱导调控元件及II型胶原A1启动子调控Nell-1的时空表达，探讨Nell-1基因过表达对软骨发育成熟的影响，从而揭示Nell-1调控软骨分化成熟的相关机制；最后将Nell-1基因转染的自体软骨细胞与Pluronic F127复合，构建组织工程化软骨，用于山羊髁突软骨缺损的修复。本研究利用体外研究及转基因小鼠模型，探讨Nell-1促进软骨分化成熟新功能的相关机制，具有重要的理论意义；而利用组织工程方法将其应用于颞颌关节软骨缺损的修复，可望为Nell-1在软骨再生中的应用提供实验依据，因而具有良好的临床应用前景。

Nell-1（Nel样I型分子）是与颅骨发育及成骨有关的重要基因，其编码一个三聚体分泌蛋白，在种系间序列高度保守。课题组在研究中发现Nell-1基因与软骨的分化成熟相关。Nell-1基因转染可明显促进软骨细胞分化与成熟，在体内仍然维持着软骨表型。本研究应用体外转基因技术，探讨Nell-1过表达对体外培养的小鼠软骨细胞生长、分化、成熟的作用，探讨Nell-1促进软骨分化成熟的相关机制；利用软骨特异性启动子ColII，构建软骨特异性表的Nell-1转基因小鼠，聚焦软骨发育成熟，观察其对软骨发育成熟的影响及机制；在体内研究中将Nell-1促进软骨细胞分化并保持软骨表型的作用应用于软骨组织工程再生，期望通过种子细胞，生物支架材料及生长因子调控的理想组合为软骨组织再生探索更为有效的方法，并为Nell-1在软骨再生中的应用提供实验依据。