脂肪源性诱导干细胞分化机制及在组织工程中的应用研究

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。

【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）。