成软骨横向分化真皮成纤维细胞修复犬半月板缺损及横向分化细胞体内转归的研究

半月板缺损的修复是临床面临的一大难题，应用组织工程技术可重建结构与功能完整的半月板组织。真皮成纤维细胞分布广、体外扩增能力强，诱导性多能干细胞（iPS）的研究提示真皮成纤维细胞可作为组织工程重要的细胞来源。我们发现，软骨源性形态发生蛋白-1（CDMP-1）可诱导成纤维细胞向成软骨横向分化（transdifferentiation），而避免了细胞重编程（reprogramming）的复杂过程。进一步研究发现，横向分化的成纤维细胞在PGA/PLA三维支架材料上仍然保持了其成软骨的细胞表型。因此，本项目将以成软骨横向分化的真皮成纤维细胞为种子细胞、PGA/PLA高分子材料为支架，修复犬半月板全部切除后的缺损。横向分化细胞体内植入后的转归目前尚不清楚，我们将应用纳米磁性氧化铁（Fe3O4）颗粒标记细胞，通过核磁共振对细胞进行实时在体观测；结合绿色荧光蛋白标记技术，探讨横向分化细胞的体内命运。

本项目用犬自身真皮成纤维细胞作为种子细胞，结合组织工程常用支架材料聚羟基乙酸，在软骨源性形态发生蛋白-1(CDMP-1)诱导下向纤维软骨细胞横向分化，并自体修复犬半月板近全缺损模型修复，同时研究真皮成纤维细胞在体内的转归。到目前为止，我们已经完成的工作包括：1.真皮成纤维细胞体外获取及鉴定 2. 真皮成纤维细胞体外在CDMP-1诱导下向软骨细胞的分化 3. PGA材料犬半月板模型的塑造及真皮成纤维细胞接种后向软骨方向的诱导 4. 犬近全半月板缺损模型的制备 5. 体外组织工程构建的半月板回植入犬缺损模型体内及体内修复犬半月板缺损 6. 利用GFP标记真皮成纤维细胞及标记后与PGA复合并在CDMP-1诱导下向软骨方向诱导，回植入体内修复缺损 7. 体内修复效果的评价 8. 发表SCI论文5篇，影响因子累计达30分 9. 培养了博士研究生3名，硕士研究生1名 10. 申请了国家专利1项并已获得授权