多肽修饰温敏型水凝胶复合携TGF- - β1的脂肪间充质干细胞修复兔椎间盘软骨终板退变

椎间盘退变的治疗极为棘手，既往研究多为直接修复髓核，结果并不理想。软骨终板退变导致椎间盘营养供应减少是椎间盘退变的始动因素之一。修复已退变软骨终板，改善椎间盘营养供应，可能是治疗软骨终板乃至椎间盘退变的关键。研究显示TGF-β1可促进脂肪间充质干细胞（ADMSCs）向髓核样细胞分化，课题组前期实验证实ADMSCs在TGF-β1诱导下也可分化为软骨样细胞。本课题通过慢病毒将TGF-β1转染到ADMSCs，持续诱导ADMSCs向软骨细胞分化，阻止其凋亡，逆转退变细胞。我们在已制作出温敏型水凝胶支架基础上，为使其增加细胞特异性和非特异性粘附活性，拟采用新型多肽修饰水凝胶，作为细胞载体，与携TGF-β1基因ADMSCs复合，微创植入兔椎间盘退变软骨终板处，在局部微环境和TGF-β1诱导下ADMSCs同时向软骨细胞和髓核细胞两侧分化，着重干预椎间盘退变始动环节，达到修复退变软骨终板及椎间盘目的。

本项目开展新型的修复和缓减椎间盘退变的方法，为临床提供有效的治疗思路和手段。首先通过探索新型的制备工艺研制有效的细胞载体，采用开环聚合方法研制出新型Ⅱ型胶原修饰的温致PCLA-PEG-PCLA 三嵌段共聚物水凝胶，经过材料的表征和细胞与组织相容性实验证实新型水凝胶具有良好组织相容性并能提高细胞的活力。研制新型的终板营养障碍致椎间盘退变模型，应用无水酒精注射到终板下的尾椎椎体内，通过破坏终板的微循环血运，经过大体动物、影像学、组织学检查、分子水平等不同角度观察证实尾椎终板退变和椎间盘退变。建立过表达 TGF-β1 基因的大鼠脂肪干细胞库，通过构建 TGF-β1 过表达慢病毒载体系统，稳定转染大鼠的脂肪干细胞，分子生物学方法证实转染的细胞稳定表达TGF-β1并向髓核细胞分化。最后使用水凝胶包载转染 TGF-β1 的脂肪干细胞，同时建立大鼠尾椎椎间盘退变模型，微量注射器注射装载细胞的水凝胶2μl，经过30 天、60 天、90 天的修复后行组织学染色、X 线检查以及分子生物学分析证实Ⅱ型胶原修饰的 PCLA-PEG-PCLA 水凝胶包载过表达 TGF-β1 基因大鼠 ASCs 移植至椎间盘退变模型中细胞可继续存活、分化，可有效逆转或延缓大鼠尾椎椎间盘的退变程度。本项目已发表SCI论文7篇，中文核心期刊论文1篇，获得国家科技进步二等奖和上海市科技进步二等奖各一项。