2022年8月26日,我校一附院骨科周平辉和生命科学学院毛颖基在生物材料领域权威学术期刊《Advanced Healthcare Materials》(中科院1区/IF 11.092)上在线发表了题为“Physiology-Inspired Multilayer Nanofibrous Membranes Modulating Endogenous Stem Cell Recruitment and Osteo-Differentiation for Staged Bone Regeneration”的研究论文。
由严重创伤、肿瘤切除和其他骨骼疾病引起的大规模骨缺损是骨科的重大挑战。骨组织工程作为一种可行的骨再生替代方法已成为人们关注的焦点,其成功构建需要三个关键因素,即可塑性的生物材料、理想的种子细胞和骨诱导因子。然而骨骼再生涉及一连串复杂的多阶段的细胞和分子事件,其中诸多细胞因子以特定的时空方式发挥生物效应,并有其定位和协调性,指导有序的级联再生过程。
鉴于此,以骨再生机制为启发,课题组提出了一种模仿生理学的阶段性再生策略,通过微溶胶静电纺丝和层叠技术,制备了由聚乳酸/MT01微溶胶电纺纳米纤维作为内膜、聚乳酸/聚乙二醇/SDF-1α电纺纳米纤维作为外膜的三层复合纳米纤维支架。该纤维支架中SDF-1α(一种干细胞募集因子)在外层早期快速释放,通过放大经典的SDF-1α/CXCR4轴招募骨髓间充质干细胞,随后内层长期缓释的MT01(一种成骨诱导寡核苷酸)激活MAPK途径刺激募集的干细胞定向成骨分化。该纤维支架通过模拟骨修复各阶段的关键特征,对内源性级联骨再生具有协同促进作用。
图:多层纤维膜制备和阶段性骨修复示意图
本研究毛颖基副教授和20届整形科硕士生陈宇(现为上海交通大学瑞金医院-芬兰埃博学术大学联合博士生)为论文共同第一作者,周平辉副主任医师和官建中主任医师为共同通讯作者,蚌埠医学院为唯一单位。该研究得到了安徽省高校重大项目、安徽省自然科学基金、蚌埠医学院“512人才培育计划”以及蚌医一附院杰出青年基金等项目的资助。(李正红/审 毛颖基/文、图)
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202201457