缓释小分子药物BIO透明质酸凝胶修复软骨缺损的研究

Cartilage defect occurs often. There are more than 30 million cartilage defect patients in China. There is huge social and ecomical benefits to treat these patients. However, lots of shortcomings are still present in the biomaterials, seeder cells, stimulating factors, and the way to construct engineered cartilage. So, it is still no way to get hayline cartilage. Our team have used small molecule to treat cartilage defect and have got some better results (Arthritis Research ＆therapy,2015；ACS nano, 2016). This project will use photo-cross-linked hydrogel with sustained small molecule BIO to restore cartilage injury. The project will use UV light to form the hydrogel in the cartilage defect. The mesenchymal stem cells will be recruited to the hydrogel and be used to form repair tissue. The small molecule BIO in the hydrogel will induce the repair tissue into cartilage. We will further study if it is necessary to introduce the exogenous cells and will study the differentiation, development and degeneration process of the repair tissue. Through this study, the project will find a useful and safe way to treat cartilage injury. And, new theory will be formed towards cartialge injury repair.

关节软骨缺损是常见病、多发病。我国软骨损伤患者达3000万以上。治疗软骨损伤性疾病有巨大的社会和经济效益。然而，目前由于在生物支架材料、种子细胞来源、细胞分化因子、构建组织工程软骨的形式等还存在各种不足，仍然无法得到天然软骨，课题组研究使用小分子化合物治疗软骨损伤性疾病，取得了一定的研究成果（Arthritis Research ＆therapy,2015；ACS nano, 2016）。本项目将使用缓释小分子有机化合物BIO水凝胶支架修复损伤的关节软骨。采用紫外点光源照射的方式软骨受损处成胶，通过吸引自身成体干细胞归巢来进行软骨修复。并实验阐明软骨修复过程中外源性细胞使用必要性以及系统阐明软骨修复过程中新生组织分化、发育及退变全过程。课题组目标（1）完善BIO缓释水凝胶系统，为软骨损伤难题找到一种安全、有效、临床可操作的治疗方式，（2）提出软骨修复新理论。

以骨关节炎为代表的关节软骨损伤性疾病发病率非常高，目前对于关节软骨损伤性疾病缺乏积极、有效的治疗手段，只能够在疾病的终末期进行关节置换手术，治疗此类疾病给社会经济带来沉重的负担。修复软骨损伤一直都是骨科中的难题，有治疗潜能的小分子有机化合物代表着再生医学领域的革新。.本研究的主要内容是探究SHP2抑制剂，一种小分子化合物SHP099的成软骨诱导能力，以及其对新西兰兔全层软骨缺损中的软骨修复效果。与此同时，探究SHP2蛋白是否在骨关节炎中起作用，为软骨损伤性疾病提供新的治疗靶点。.本研究中发现，SHP099可在体外具有非常好的成软骨效果，同时在新西兰兔全层软骨缺损模型中，小分子化合物SHP099也可以促进软骨缺损修复。同时我们发现小鼠骨关节模型的滑膜巨噬细胞特异性表达SHP2蛋白，在巨噬细胞条件性敲除SHP2蛋白的小鼠中发现骨关节的表型有明显抑制，这提示了SHP2蛋白的抑制无论在软骨修复还是在巨噬细胞炎症方面的抑制都能起到正面的效果，小分子化合物SHP099或将成为骨关节炎治疗的重要药物。