内源性干细胞趋化归巢在软骨原位再生中的研究

The cartilage damage is the most common joint disease and the currenttreatment is quite limited. In this study, we propose to engineer bioactive silk fibroin scaffold with controlled release of MGF and TGF-β3. Its effect on cartilage repair will be evaluated by using both in vitro and in vivo experiments. Specifically, a rabbit cartilage defect model will be used to determine its therapeutic effect. The MGF and TGF-β3 immobilized silk fibroin scaffolds will be transplanted to recruite and promote the differentiation of endogenous bone marrow mesenchymal stem cells into chondrocytes, thus achiving in situ funcitonal cartilage recovery. The proposed study will evaluate the feasibility of cartilage repair by using chemotatic cell homing, thus providing new perspective in this field.

软骨损伤在临床很常见，但其治疗手段非常有限且有效性差。目前无论是自体软骨细胞或干细胞移植都面临来源有限、扩增培养困难等诸多限制因素。我们通过前期的研究和最新的文献发现，体内存在大量的处于休眠状态的、未成熟分化的内源性干细胞，这些干细胞可以通过特定的信号分子刺激得到激活并定向分化并具有修复功能。组织损伤的原位再生与修复已逐渐成为组织工程学研究的主要方向，因此针对内源性干细胞趋化归巢进行组织原位修复成为一个新的研究热点。本研究旨在制备并植入具有生物活性的MGF和TGF-β3缓释三维丝素蛋白支架，募集并诱导内源性间充质干细胞（MSCs）定向分化成为具有功能的成熟软骨细胞，从而实现软骨损伤的原位再生和修复。本课题将评估采用内源性干细胞趋化归巢的方法原位修复软骨的可行性，其结果将增进对软骨修复的认识并提供新的临床治疗方法。

软骨损伤在临床很常见，但其治疗手段非常有限且有效性差。目前无论是自体软骨细胞或干细胞移植都面临来源有限、扩增培养困难等诸多限制因素。我们通过研究和最新的文献发现，体内存在大量的处于休眠状态的、未成熟分化的内源性干细胞，这些干细胞可以通过特定的信号分子刺激得到激活并定向分化并具有修复功能。组织损伤的原位再生与修复已逐渐成为组织工程学研究的主要方向，因此针对内源性干细胞趋化归巢进行组织原位修复成为一个新的研究热点。本研究通过研究力生长因子（MGF）对骨髓间充质干细胞（BMSCs）的调控作用，证实MGF可以促进BMSCs的迁移和软骨分化能力。研究借助丝素材料的优越特性，制备了一种能携带MGF、TGF-β3的生物材料支架，在动物体内研究MGF的生理功能。另外，本研究还按照对“自身适应性”原则的理解，MGF有利于组织的修复或肿瘤的治疗。那么可以考虑在组织发生病变或癌变信号出现之前，就能检测到MGF表达的信号，这将具有较好的应用前景。本项目为软骨缺损修复提供了新的技术方案并解决了支架构建的一系列科学基础问题，研究成果具有广泛的临床应用前景。