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再生半月板可預防關節軟骨退變

2019-04-22 11:00:55 來源:健康報
  本報訊 (特約記者仰東萍 通訊員陳有榮)近日,北京大學第三醫院運動醫學研究所江東和余家闊教授利用支架結構、力學和生長因子微環境的協同作用,調控干細胞在支架不同部位的差異性分化,從而實現異質性組織工程半月板的構建和對關節軟骨的保護,為其臨床轉化奠定了基礎。相關研究成果在線發表于《科學—轉化醫學》。

  半月板是膝關節內的纖維軟骨結構,具有重要的緩沖和保護軟骨作用。半月板撕裂后會導致脛骨和股骨之間的接觸應力增大,明顯增加膝關節骨關節炎發生的風險。

  應用半月板假體(包括膠原半月板CMI)實現半月板部分切除和全切除后的功能和結構的重建,經證明無法達到預期效果。而同種異體半月板移植物的來源有限,遠期效果也不確切。因此,為解決半月板缺失后的功能和結構重建,人們對組織工程半月板(TEM)寄予了厚望。然而,基于半月板所處的股骨和脛骨之間的運動環境和牽拉擠壓力學環境的特殊性,體外培育的TEM存在強度不足、結構不仿生等劣勢,導致其植入后轉歸較差。構建具有足夠力學強度和天然半月板異質性結構的TEM是半月板研究領域亟待解決的難題。

  該研究以聚己內酯(PCL)作為基質材料,使用3D打印技術制備了TEM支架(提供結構調控),與骨髓間充質干細胞復合后構建MSCs-PCL支架復合體;采用自主研發的可控動態應力加壓裝置,模擬體內半月板受力情況,協同和增強細胞因子CTGF/TGF-β3對細胞—支架復合體上間充質干細胞的增殖分化作用(提供力學和化學調控),經3種因素聯合調控培養4周后初步實現了干細胞的體外區域性誘導分化。植入動物體內24周后,再生半月板接近正常半月板的異質性結構和力學強度,有效預防了半月板切除后的關節軟骨退變。
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