诱导干细胞避免了干细胞研究领域的免疫排斥和伦理道德问题,是生命科学领域的一次巨大革命。脂肪干细胞产生的诱导干细胞因来源广、取材方便、安全性更高,成为近年研究热点。本课题组拟构建脂肪源性诱导干细胞,并构建四倍体嵌合小鼠以证明其全能性,在此基础上进一步研究脂肪源性诱导干细胞定向分化机制,并将其应用于组织工程骨的构建,以求为组织工程找到一种全能性、获取方便、增殖能力强、无免疫排斥及伦理问题的理想种子细胞。为诱导干细胞在组织工程方面的应用探索新的思路与方法。
adipose stem cells;tissue engineering;iPS;cell differentiation;biomaterials
【研究背景】脂肪干细胞产生的诱导干细胞因来源广、取材方便、安全性更高,成为近年研究热点。本课题组拟构建脂肪源性诱导干细胞,并构建四倍体嵌合小鼠以证明其全能性,在此基础上进一步研究脂肪源性诱导干细胞定向分化机制,并将其应用于组织工程骨的构建。【研究内容】 1. 脂肪源性诱导干细胞的构建包括诱导干细胞克隆的挑选、培养、传代等; 2. 脂肪源性诱导干细胞的鉴定包括诱导干细胞形态学、多潜能特性、四倍体嵌合等多潜能性评定; 3. 脂肪源性诱导干细胞定向分化机制的研究基因上调及下调对脂肪源性诱导干细胞体外定向分化的影响; 4. 基于脂肪源性诱导干细胞的组织工程骨构建包括生物支架材料制备、细胞复合、动物实验等。【重要结果及科学意义】 1. 成功获得脂肪源行诱导干细胞,并进行了相关的检测。 2. 成功进行了四倍体实验,证实了脂肪源行诱导干细胞的全能性,证明单个的脂肪源性诱导干细胞可以分化为独立的小鼠,可以用于各种组织的再生与修复。 3. 深入研究脂肪干细胞及脂肪源行诱导干细胞的定向分化机制,包括Notch、Wnt、PPAR等信号通路在干细胞成骨、成软骨、成脂分化及血管再生中的重要作用。 4. 根据不同组织再生的需求,制备了多种纳米材料及生物支架材料(包括P34HB纳米纤维膜、P34HB化学沉积膜、P34HB纳米粒、DNA纳米粒、石墨烯-水凝胶等),并深入研究细胞与各种材料的体内外相互作用机制,并进行了体内软骨、骨等组织缺损的修复实验,为软骨、骨等组织的缺损修复寻找了新型的支架材料与修复方法。【主要成果】发表标注本基金资助号的通讯作者(含并列通讯作者)SCI论文41篇(累计影响因子155),其中封面文章2篇,5分以上10篇,3分以上26篇,包括生物医学工程领域权威杂志Biomaterials, J. Biomed. Nanotechnol, ACS Appl Mater Interfaces,口腔医学领域权威杂志 J Dent Res等。主编出版英文专著4部。负责人入选2014年创新人才推进计划中青年科技创新领军人才,获得2013年第十三届中国青年科技奖,2013年教育部高等学校优秀成果奖科技进步二等奖(第一完成人)。