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Nat Commu:第四军医大发表再生医学新成果

摘要 : 在1月14日的Nature Communications杂志上,第四军医大学和密歇根大学的科学家们开发了一种强大的聚合物微球。这种微球能将microRNA送到骨缺损处,命令当地细胞展开修复工作。

在1月14日的Nature Communications杂志上,第四军医大学和密歇根大学的科学家们开发了一种强大的聚合物微球。这种微球能将microRNA送到骨缺损处,命令当地细胞展开修复工作。

文章的通讯作者是第四军医大学的陈吉华教授和密歇根大学的Peter Ma教授。

一般来说microRNA很难突破细胞壁,Ma教授介绍道。而他们开发的聚合物微球很容易进入细胞。携带microRNA的聚合物微球能够启动细胞的修复和骨骼生成机制,帮助这些细胞修补破损的骨骼。

“我们的技术开辟了使用DNA和RNA进行再生医疗的新途径,”Ma教授说。这一技术主要是利用创伤附近的现有细胞,不需要引入外源细胞。用外源细胞进行治疗是非常困难的,因为这些细胞可能引起宿主的排斥。

研究人员建立的聚合物微球缓慢释放出microRNA,药效可以持续一个月以上。这种疗法有望用来促进人体的骨骼生长,帮助那些口腔种植、骨骼手术、关节修复或龋齿的人。

世界上有数百万人受到骨质疏松和相关问题的困扰,骨质疏松患者的骨骼很脆,面临着更大的骨折危险。然而,现有技术还很难实现高质量的骨骼再生。国内外的科学家们也一直在探索促进骨骼再生更好方式。

2014年2月,Duke大学的研究人员在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发表了软骨再生的突破性成果。用干细胞进行组织修复通常需要大量的生长因子,这一过程的成本很高,而且在移植后难以继续。为了避开了这一限制,研究人员对干细胞进行了遗传学改造,让它们在移植后能自行生产所需的生长因子。他们将基因治疗与合成支架结合起来,使整个系统在移植后仍能长期引导干细胞分化,生成新的软骨组织。

2014年3月,德国研究团队在Nature杂志上发表了两篇文章。文章指出骨骼的血管中含有特殊的内皮细胞,这些细胞的信号能够支持骨骼的成熟和再生。这项研究为人们展示了血管对骨骼形成做出的贡献,具有直接的临床意义,可以帮助人们延缓衰老带来的骨质损失,促进骨骼的再生。

2015年2月,香港浸会大学和军事医学科学院的科学家们在Nature Medicine杂志上发表了一项重要成果。他们通过Cell-SELEX筛选,找到了能够特异性靶标大鼠和人类成骨细胞的适体CH6,并将CH6与功能化的脂质纳米颗粒(LNP)结合起来,封装成可以促进成骨的Plekho1 siRNA(即CH6-LNPs-siRNA)。

原文链接:Cell-free 3D scaffold with two-stage delivery of miRNA-26a to regenerate critical-sized bone defects

原文摘要:MicroRNAs (miRNAs) are being developed to enhance tissue regeneration. Here we show that a hyperbranched polymer with high miRNA-binding affinity and negligible cytotoxicity can self-assemble into nano-sized polyplexes with a ‘double-shell’ miRNA distribution and high transfection efficiency. These polyplexes are encapsulated in biodegradable microspheres to enable controllable two-stage (polyplexes and miRNA) delivery. The microspheres are attached to cell-free nanofibrous polymer scaffolds that spatially control the release of miR-26a. This technology is used to regenerate critical-sized bone defects in osteoporotic mice by targeting Gsk-3β to activate the osteoblastic activity of endogenous stem cells, thus addressing a critical challenge in regenerative medicine of achieving cell-free scaffold-based miRNA therapy for tissue engineering.

来源: Xiaojin Zhang 浏览次数:1

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