骨髓基质干细胞体外构建耳廓形态软骨

受种子细胞来源的限制，软骨细胞构建的人耳廓形态软骨至今仍无法应用到临床。骨髓基质干细胞(BMSC)可自体取材，能大量扩增，且软骨形成能力强，有望替代软骨细胞用于耳廓形态软骨的构建。遗憾的是，BMSC体外构建的软骨易收缩变形，严重影响了构建软骨的精确形态。本课题组前期研究提示，软骨诱导因子上调平滑肌肌动蛋白(SMA)表达和/或支架材料强度不足可能是导致BMSC构建软骨收缩变形的主要原因。本项目拟通过RNA干扰特异性阻断SMA表达，明确SMA上调与构建软骨收缩变形间的因果关联，在此基础上，通过加入SMA抑制因子，同时结合支架材料精确塑形(计算机辅助)与力学强度的改进，从抑制细胞主动收缩和延缓支架材料被动变形两个方面，对抗BMSC体外构建精确形态软骨过程中的收缩变形，探讨应用BMSC体外构建精确人耳廓形态软骨的可行性，以期为临床耳缺损的修复与重建提供具有生命活性且形态完美的自体软骨移植物。

受种子细胞来源的限制，利用软骨细胞构建人耳廓形态软骨至今仍无法应用到临床。骨髓基质干细胞(BMSC)来源充足且软骨形成能力强，有望替代软骨细胞用于耳廓软骨的重建。遗憾的是，BMSC体外构建的软骨易收缩变形，严重影响了构建软骨的精确形态。为解决这一难题，按照项目最初设计的研究思路，本课题从加强支架材料强度、抑制BMSC软骨再生过程中的收缩变形、寻找新的更适合的种子来源及优化软骨再生技术几个方面入手，最终建立了标准的精确耳廓形态支架材料制备技术，实现了耳廓形态支架强度及降解特性的改进与优化；阐明了bFGF抑制BMSC构建组织收缩变形的作用及可能机制；建立了BMSC-软骨细胞混合作为种子细胞构建耳廓形态软骨的关键技术，并证实残耳软骨中存在干细胞且可用于耳廓软骨再生；证实了支架材料的微管取向有利于提高体外再生软骨的结构和功能，此外，还证明支架材料缓释生长因子（胰岛素样生长因子，IGF）可以提高软骨再生的效率和界面整合。本项目相关研究成果已发表SCI收录论文8篇，总SCI影响因子超过50分，申请及获得授权相关专利4项，参加国际学术合作与交流11人次，培养研究生7名，获得各类学术奖励及荣誉9项，全面完成了各项研究任务与考核指标。这些研究成果对于组织工程耳廓软骨的临床应用转化奠定了坚实的基础。