基于静电纺丝支架结构和力学特性双重调控纤维环源干细胞分化的纤维环组织再生

基本信息
批准号:31700854
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:22.00
负责人:周平辉
学科分类:
依托单位:蚌埠医学院
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:管晶晶,王照东,钱景瑜,朱坤,官建中,毛颖基,叶雨辰
关键词:
干细胞微观结构力学性能椎间盘缺损脱细胞纤维环基质
结项摘要

The current engineered bionic disc tissue is considered as a potential way for treating intervertebral disc degeneration disease, which yet still remains challenging due to the complex radial gradient of natural Annulus Fibrosus (AF) tissue in cell types, biochemical composition, microstructures and mechanical properties. Our previous study demonstrated that the differentiation of annulus fibrosus-derived stem cells (AFSCs) could be regulated by the microstructure and mechanical property of the scaffolds towards different AF cells; Decellularized Annulus Fibrous Matrix (DAFM) could mimic the biological environment of AF to maintain the characteristics of AFSCs and promote secretion of extracellular matrix. Therefore, in this project, we plan to fabricate fibrous scaffolds with similar microstructures and gradient mechanical properties as natural AF tissues, which can synergistically induce the AFSCs to differentiate into specific cell types in AF, and combine the scaffolds with DAFM to promote the secretion of extracellular matrix. Then with skew laminated method, engineered AF tissues with high biomimicry as natural AF tissues will be achieved, which will be promisingly effective in repairing the defect of AF. The success of this project will provide valuable theoretical fundamentals and practical basis for clinical application of the bionic disc tissue.

应用组织工程构建的仿生椎间盘治疗椎间盘退行性疾病具有一定的潜力,但因为天然纤维环组织在细胞类型、生化组成、微观结构和力学性能的梯度性变化而极具挑战。我们的前期研究表明,纤维支架的微观结构、力学性能能够调控纤维环源干细胞(AFSCs)向纤维环各区的细胞类型分化;脱细胞纤维环基质能够模拟纤维环组织生物环境,维持AFSCs的干细胞特性并促进细胞外基质的分泌。因此,本项目拟构建与天然纤维环组织的微观结构和力学特性梯度相似的纤维支架,协同诱导AFSCs分化成纤维环组织不同区域的细胞类型,结合脱细胞纤维环基质以促进细胞外基质的分泌,并采用斜交叠卷曲方式构建仿生纤维环组织,实现纤维环组织在细胞类型、生化组成、微观结构和力学性能的高度仿生,有效用于纤维环组织缺损的修复。本项目的成功实施将为仿生椎间盘的临床应用提供有效的理论基础和实践依据。

项目摘要

应用组织工程构建的仿生椎间盘治疗椎间盘退行性疾病具有一定的潜力,但因为天然纤维环组织在细胞类型、生化组成、微观结构和力学性能的梯度性变化而极具挑战。通过本项目的研究,我们制备与天然纤维环组织在微观结构、力学性能和生物环境相似的支架,其能够调控纤维环源干细胞(AFSCs )中I 型胶原、 II 型胶原和糖聚蛋白的表达,其表达趋势与纤维环内、中、外三区的三个基因的表达相一致,同时协同诱导 AFSCs 向纤维环组织内、中、外三区的细胞类型分化,同时促进细胞外基质的分泌而提高力学性能;之后应用斜交叠卷曲技术构建与天然纤维环组织在内、中、外三区具有径向的细胞类型梯度、基质类型梯度和弹性模量梯度的仿生纤维环组织用于椎间盘的置换,其术后的MRI和相关组织学检查与正常的纤维环组织表达相一致。本项目的成功实施将为仿生椎间盘的临床应用提供有效的理论基础和实践依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
3

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022
4

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020
5

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016

周平辉的其他基金

相似国自然基金

1

基于弹性模量梯度支架和纤维环源干细胞的组织工程纤维环构建和功能研究

批准号:81171479
批准年份:2011
负责人:李斌
学科分类:H2810
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
2

聚己内酯 - 聚三亚甲基碳酸酯静电纺丝纤维支架降解对巨噬细胞行为和组织再生的影响

批准号:31570985
批准年份:2015
负责人:江涛
学科分类:C1003
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

内源干细胞激活和外源功能性细胞移植的纤维环再生研究

批准号:81772333
批准年份:2017
负责人:李真
学科分类:H0604
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
4

基于模量可调的DAFM/PECUU定向混纺纤维层叠支架对纤维环再生的实验研究

批准号:81702158
批准年份:2017
负责人:刘晨
学科分类:H0604
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目