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生物通报道，中科院上海生命科学院上海交通大学医学院健康科学研究所干细胞生物重点实验室的博士生硕士生等课题组长戴尅戎院士的指导下于《Biomaterials》连发两篇文章。
生物通报道，中科院上海生命科学院上海交通大学医学院健康科学研究所干细胞生物重点实验室的博士生硕士生等课题组长戴尅戎院士的指导下于《Biomaterials》连发两篇文章。
发现镁黄长石有可能成为一种新型的生物陶瓷材料用于骨缺损的修复
该项工作得到了国家基础科学研究计划(973计划)，国家自然科学基金，上海市科学技术委员会和上海外科内植物重点实验室项目等的支持。
镁黄长石是一种含钙、镁元素的新型硅酸盐生物陶瓷。前期的体外研究已表明，与现在医疗中广泛应用的陶瓷材料β-三羟基磷灰石相比，在镁黄长石这种新型陶瓷的表面，骨髓间充质干细胞能够更迅速的增殖和向成骨细胞分化。但是，究竟是什么因素造成的镁黄长石的这种优越性？在动物模型体内，镁黄长石是否也能如体外一样，比β-三羟基磷灰石具有更好的生物相容性和生物降解性，从而更适合作为组织工程新型骨替代陶瓷材料？
中科院上海生命科学研究院上海交通大学医学院健康科学研究所干细胞生物重点实验室黄研博士等，在戴尅戎院士的指导下，与中科院上海硅酸盐研究所常江教授合作，通过体外采用材料粉末抽提液培养骨髓间充质干细胞，发现在一定浓度下，镁黄长石粉末抽提液较同样浓度的β-三羟基磷灰石粉末抽提液，对骨髓间充质干细胞的增殖和其向成骨细胞的分化能力均有较大的提高。同时，体内兔股骨缺损修复实验同样也显示，镁黄长石支架材料较相同大小的β-三羟基磷灰石支架材料而言，具有更好的生物相容性和生物降解性。
这项研究结果表明，作为一种新型的生物陶瓷材料，镁黄长石可能由于其中富含的镁、硅等元素的作用，较已经成熟使用的仅含钙的硫酸盐陶瓷材料β-三羟基磷灰石而言，无论对于在体外培养的骨髓间充质干细胞增殖分化能力，还是体内材料成骨能力和生物降解率，均有较大的优势。因此，镁黄长石也许可以作为一种有效的新型生物陶瓷材料应用于骨组织修复工程中。
发现玉米醇溶蛋白支架材料可能成为新型的天然有机材料应用于骨组织工程
该项工作得到了国家基础科学研究计划（973项目），国家自然科学基金，上海市青年科技启明星计划和上海外科内植物重点实验室项目等的支持。
组织工程支架材料的研发是组织工程发展应用的核心要素，玉米醇溶蛋白三维多孔仿生支架材料是一种由玉米中主要的存储蛋白制作而成的新型天然支架材料。因其具有良好的生物相容性和生物可降解性，并具有优于其他所有天然高分子支架的机械性能,极具开发应用前景。
中科院上海生命科学院上海交通大学医学院健康科学研究所干细胞生物重点实验室屠锦雯硕士等，在导师张晓玲副研究员和课题组长戴尅戎院士的指导下，与上海有机化学研究所王瑾晔教授合作，在体外将骨髓间充质干细胞接种于玉米醇溶蛋白支架材料，实现干细胞的有效增殖及成骨分化，体内成功构建裸鼠异位成骨模型和兔桡骨大段骨缺损模型，进一步验证此细胞材料复合物的体内成骨潜能，结果证实，具有生物活性及成骨分化潜能的细胞材料复合物在体内动物模型中表现出良好的生物相容性，成骨活性，生物降解性，以及成血管活性，最终成功诱导了异位成骨并有效地治疗了大段骨缺损。该项研究结果提示，玉米醇溶蛋白支架材料极有可能作为一种新型的天然有机材料应用于骨组织工程。
生物通推荐原文检索
The in vivo bone formation by mesenchymal stem cells in zein scaffolds
Jinwen Tua, 1, Huajie Wangb, 1, Huiwu Lic, Kerong Daia, c, Jinye Wangb, , and Xiaoling Zhanga, ,
aThe Key Laboratory of Stem Cell Biology, Institute of Health Sciences, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine (SJTUSM), Shanghai Institutes for Biological Sciences (SIBS), Chinese Academy of Sciences (CAS), 225 South Chongqing Road, Shanghai 200025, PR China
bDepartment of Biomedical Engineering, Shanghai Jiaotong University, 800 Dongchuan Road, Shanghai 200240, PR China
cDepartment of Orthopaedics, Ninth People's Hospital, Shanghai JiaoTong University School of Medicine, 639 Zhizaoju Road, Shanghai 200011, PR China
【Abstract】
In our previous study, a three-dimensional zein porous scaffold was prepared. This scaffold showed proper mechanical properties, good biocompatibility, and controllable biodegradation. In addition, it allowed blood vessels to form inside in vivo. In the current study, we prepared the complexes of zein scaffolds and rabbit MSCs, and investigated ectopic bone formation in nude mice. Furthermore, we implanted them into the radius defects of rabbits and assessed whether they could be helpful in the repair of critical-sized bone defects. The results showed that the complexes of zein scaffolds and rabbit MSCs could undergo ectopic bone formation in the thigh muscle pouches of nude mice. More importantly, the complexes could lead to the repair of critical-sized radius defects in rabbits accompanied with blood vessels' formation, which clearly demonstrates promise for the treatment of bone defects through tissue engineering.
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