【喜讯】浙大爱丁堡学院2017级本科生在国际专业期刊发表SCI综述

22 2月 2019

         2019年1月29,浙江大学爱丁堡大学联合学院2017级本科生项煜晨同学以第一作者身份在Journal of Orthopaedic Translation (JOT)发表了综述性文章 Optimization strategies for ACI: a step-chronicle review. 本文通讯作者为浙江大学爱丁堡大学联合学院院长,浙江大学组织与再生工程重点中心主任、博士导师欧阳宏伟教授,其他作者有李达三叶耀珍干细胞研究中心周雯艳博士和Vartisara Bunpetch博士。
       该文章源于大一时《全球挑战》课程的一个小论文作业,本课程由不同领域最热门的话题组成,并有请到相关的权威专家授课,意在激发同学以全球视角解决问题。项煜晨同学在课堂之外又将课题延伸和完善后投稿,在老师和师兄师姐的指导下,经历半年多的修改后得以发表,祝贺!

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文章大意

       膝关节滑液软骨组织(articular cartilage)因承载了体重的挤压力(compression forces)以及运动时产生的剪切力(shearing forces)而极易受损。然而由于软骨组织缺乏血管、神经,以及淋巴液的营养支持,软骨细胞无法再生,因而任何软骨组织损伤都是无法逆转且会持续恶化。
       以往应用的骨切术(osteotomy),以及近年发展并得到广泛推广的微骨折(microfracture)技术虽然能延缓软骨组织损伤,却存在严重缺陷。最新研究更是表明微骨折将血液引入软骨组织中甚至会导致软骨细胞(chondrocytes)的衰老以及纤维化。

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适当的外源性刺激分层分布的示意图
    

        自体软骨细胞移植(autologous chondrocyte implantation (ACI))有效地修复了软骨组织受损,避免了可能的免疫排斥,同时极大程度上的恢复了软骨生物机械功能(biomechanical forces),可以替代以往治疗方式。但ACI同时也存在缺陷,比如需要进行两次手术,较长的手术间期,还有软骨纤维化风险。因而本综述根据ACI的三个步骤系统性地总结了ACI的优化方式。
      从病人软骨组织中提取软骨细胞是ACI 的第一步,综述详细阐述了软骨活检(Biopsy punch)的优化方式,例如钻孔深度,钻孔面积。同时比较了作为软骨种子的其他干细胞(鼻软骨,间叶干细胞,骨干细胞,胚胎干细胞,诱发性多能干细胞)的提取方式,应用效果,以及诱导分化方式。

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在新组织中建造自愈单位并潜伏
      

        紧接着,需要从分离的软骨组织中提取软骨细胞并进行扩增。选取合适的扩增方式,可以缩短手术间期,防止软骨纤维化。综述叙述了二维和三维培养的对比及选择,纳米直写技术修饰干细胞支架(scaffold)的方式,以及分层培养干细胞以及生长因子的施用。
       ACI的最后一步就是将扩增分化的未完全成熟的软骨组织移植回病人膝关节中。但移植后新老软骨组织不兼容却成为ACI成功的重大阻碍。综述总结了以分段式施用抗凋亡药物,胶原接替药物等的好处,并创新性的提出了以纳米直写技术构建小型静默式的修复单元对延长ACI疗效的想法。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214031X18301554