SOX-9靶向调控的“移行结构化”工程肌腱重建韧带-骨连接体

同种异体肌腱、韧带-骨移植是当前治疗交叉韧带损伤的主流策略，但长期随访显示10-25%失败率，组织学亦证实韧带-骨界面并无有效骨/软骨新生。纤维-软骨-骨连续移行带在正常韧带-骨界面的发现为交叉韧带修复提供了新方向。前期针对脱细胞异种肌腱、异质性细胞共培养、双功能蛋白rFN/CDH研制、种子细胞基因改造等已有工作储备，本项目提出：重建仿生的连续移行带是实现韧带-骨界面生物锚合的核心目标。鉴于SOX-9在软骨发育中的重要地位，拟采用SOX-9基因改造的成软骨细胞复合成纤维、成骨细胞在脱细胞肌腱支架内分层共培养，制备"移行结构"化工程肌腱，在分子生物、组织形态、生物力学水平评价体内外修复效果。并通过SOX-9和Runx2竞争调控整合素亚型表达进而影响成软骨、成骨轴分子表达，明确移行带形成的重点分子途径。可为韧带损伤的修复重建提供新策略，同时分子机制研究可为后期韧带、软骨修复基因改造提供新靶点。

背景：膝关节交叉韧带损伤的修复重建是当前关节外科和再生医学共同面对的棘手难题。尽管同种异体肌腱移植、同种异体肌腱-骨移植等方法已成为目前治疗交叉韧带损伤的主流策略，但有研究显示上述重建术后长期随访仍有10-25%的失败率。在正常韧带-骨界面存在一个复杂的、连续分布的移行带，该缓冲界面可使不同类型组织之间的复杂载荷和应变再次分布、分散剪切、避免应力集中，确保韧带-软骨-软骨下骨间的解剖完整和力学稳定。鉴于此，课题组认为恢复韧带-骨界面间连续的、具有异质性过渡结构的韧带-骨连接体是重建ACL损伤的生物学目标。本研究采用取材方便、来源广泛，与交叉韧带力学性能相仿的脱细胞兔跟腱为支架材料，通过胶原水凝胶将异质性细胞群种植于该支架内预先特定的区域，构建一种拟”生理“的，具有纤维形成、软骨形成及骨形成三个功能区域的细胞-肌腱复合物，该工程肌腱可为交叉韧带损伤的修复重建提供新策略。.主要研究内容：⑴体外构建SOX-9靶向调控的具有韧带-软骨-骨移行结构的工程肌腱；⑵探讨该工程肌腱在体内外对种子细胞的分子生物学行为、组织形态学、生物力学等的影响；.重要结果：在体外成功构建SOX-9靶向调控的具有韧带-软骨-骨移行结构的工程肌腱； .关键数据：体内外分子生物学、组织形态学及生物力学等实验结果；.科学意义：通过SOX-9基因改造的成软骨细胞复合成纤维细胞、成骨细胞在脱细胞肌腱支架内分层空间培养，在体外可成功制备仿生的“移行结构”化工程肌腱，该工程肌腱可为交叉韧带损伤的修复重建提供新策略。