可注射式自组装智能软骨修复系统治疗骨性关节炎的实验研究

骨性关节炎（OA）早、中期关节软骨的损伤十分复杂，局部软骨缺损形态多样，小的软骨损伤分布广泛，软骨修复调控要求高，修复不足和过强都会导致病情恶化。故常规的软骨组织工程技术并不能很好的应用于此。因此，本课题组拟在前期工作基础上，通过纳米和基因工程技术，将一种能在体内自组装成三维立体支架的纳米纤维作为载体，联合新型可根据OA病理变化"智能"调节软骨细胞合成和修复的LAP-MMP-mTGF-β3融合蛋白和脂肪干细胞，构建出一种针对OA早、中期软骨损伤特点，可通过注射植入的自组装智能软骨修复系统。该系统具有患者数量多，针对性强，临床操作简单（可通过注射的方式反复多次植入，创伤小），修复种子细胞取材容易（多数OA患者体内蓄积大量脂肪组织）的特点，所以本项目具有很高的研究和临床应用价值,为OA的治疗提供了新的途径。

骨性关节炎（Osteoarthritis OA)是中老年人最常见的关节疾病，关节软骨细胞自身增殖能力非常有限。因此，关节软骨一旦损伤，它很少或几乎没有自我修复能力。本研究就结合干细胞，生物材料和细胞因子的各自有利因素，构建智能可控释放的TGF -β3，使其ADSCs在膝关节骨性关节炎的关节腔中分化成软骨细胞，结合功能性双亲多肽水凝胶材料修复或者减缓骨性关节炎软骨的退化。1. 双亲多肽PRG和TB可以混合自组装形成纳米级凝胶支架(PRG/TB),可以作为软骨组织工程的生物支架材料。2.注射MIA的兔膝关节可以在六周内达到类似轻，中度骨性关节炎的关节退变。3. 成功构建出慢病毒载体包装的新型融合蛋白LAP-MMP-mTGF-β3，慢病毒载体包装的新型融合蛋白转染的ADSCs与PRG/TB多肽水凝胶一起具有靶向性修复软骨缺损的应用前景。结果显示:功能性自组装多肽水凝胶联合慢病毒包装的重组TGF-β3蛋白转染的ADSCs能够在体内生成软骨组织，并明显改善OA中软骨组织退化的情况，具有很好的修复软骨缺损的应用前景。本研究思想创新，实验体系先进合理，为关节软骨修复提供重要的理论及实践指导。本课题基金支持发表论文6篇，其中发表SCI 5篇，中华1篇，发表的SCI论文最高IF为IF=5.7.