浙大对关节软骨修复与再生的转化研究取得重要进展
来源: 国家自然科学基金委员会 发布时间: 2016-05-30 访问次数:
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  近日,浙江大学欧阳宏伟教授与美国匹兹堡大学合作在关节软骨修复与组织再生及转化领域的研究取得重要进展。2016年4月29日,研究成果以“Human Cartilage-Derived Progenitor Cells from Committed Chondrocytes for Efficient Cartilage Repair and Regeneration(人类成熟软骨细胞来源的祖细胞促进软骨修复与再生)”为题,在线发表于Stem Cells Transl Med(《干细胞转化医学》)。该项研究得到国家自然科学基金(项目批准号:81125014,81330041)及科技部等项目的支持。

  人体关节软骨损伤后自我修复能力有限,病情常常持续发展并累及深部的软骨下骨,导致骨关节炎等退行性病变的发生。自体软骨细胞移植或自体软骨细胞复合生物材料移植是国际软骨修复学会推荐的针对关节软骨大缺损(> 2.5cm2)的治疗方案。虽然该方案已在临床应用二十年,但研究人员和临床医生对扩增的软骨细胞去分化后的功能存在不同意见,为此发掘软骨组织的干/祖细胞成为近期的研究热点,但其来源和定性尚无定论。

  该研究通过分子细胞生物学和组织工程学手段动态观察软骨细胞的表型和功能变化,揭示了成体“软骨干/祖细胞”的细胞学起源和合适的扩增分化条件,发现了成体人类软骨细胞在体外扩增过程中可以从成熟组织细胞的终末分化状态逆转进入干/祖细胞状态,提示以前研究报道的“软骨干/祖细胞”可能部分起源于成熟软骨细胞,并将这种细胞定义为软骨细胞来源的祖细胞(chondrocyte-derived progenitor cells, CDPCs)。该项研究还在体外及体内实验临床前期评估了CDPCs的成软骨能力,发现CDPCs在三维基质环境中不经诱导可以自发进入成软骨分化程序,为该细胞的临床应用提供了研究基础。为了进一步检验这种CDPCs修复软骨缺损的能力,遵循卫生部2009年的组织工程化组织移植三类医疗技术管理规范要求,CDPCs被用于临床治疗膝关节软骨大面积缺损(缺损面积为6-13 cm2)。浙江大学医学院附属医院骨科15名患者接受基于CDPCs的组织工程化软骨组织移植术治疗后,MRI显示缺损结构基本修复,其中14例患者疼痛症状和评分明显改善,一年后基本恢复正常生活活动和部分体育活动。

  该研究从软骨细胞体外扩增过程中表型、功能的动态变化及体外扩增的基础研究,到临床应用扩增后的软骨细胞移植治疗大面积关节软骨缺损患者,前后历时七年,为软骨组织损伤的修复与再生提供了新的理论认识和临床依据,促进了软骨损伤干细胞治疗的临床转化进程。

  论文链接:http://stemcellstm.alphamedpress.org/content/early/2016/04/24/sctm.2015-0192.full.pdf

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