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附属九院眼科范先群团队发现环状RNA促进骨修复新机制,为骨再生提供新依据

       眼眶骨缺损将导致眼球内陷和移位、视力下降甚至丧失、颅面畸形等严重后果。眼眶解剖结构的特殊性使眼眶骨缺损修复的临床效果不佳。上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科范先群教授团队长期致力于眼眶骨修复的基础及临床研究,相关研究成果曾获得国家科技进步二等奖。近期范先群教授团队研究发现了与成骨分化密切相关的环状RNA circRNA-vgll3通过circRNA-vgll3/miR-326-5p/整合素(Itga5)通路显著促进脂肪间充质干细胞(ADSCs)的成骨分化。CircRNA -vgll3修饰的ADSCs与磷酸钙骨水泥(CPC)支架复合在动物标准骨缺损模型中取得显著疗效,这些研究成果将为临床上治疗眼眶骨缺损提供新依据。该项研究成果已于8月19日被国际学术期刊《细胞死亡与分化》 (Cell Death & Differentiation,IF=10.717)在线发表。

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       骨再生修复领域种子细胞问题一直未能得到很好的解决。由于来源广泛和容易获得,脂肪来源的间充质干细胞成为骨再生医学中主要的种子细胞之一,然而有限的成骨分化能力阻碍了其在骨缺损修复中的临床应用潜能。本文第一作者张丹丹博士在范先群和谷平教授的指导下,利用环状RNA显著提高了脂肪间充质干细胞的成骨分化效能。研究表明circRNAs参与决定干细胞/祖细胞的命运,但其在干细胞/祖细胞成骨中的作用与机制仍未可知。该研究发现起源于vgll3基因座的circRNA-vgll3显著促进ADSCs成骨分化,沉默circRNA-vgll3则显著降低ADSCs的成骨能力。同时,该研究发现circRNA-vgll3通过circRNA-vgll3/miR-326-5p/Itga5通路在ADSCs成骨分化中发挥作用:Itga5促进ADSCs成骨分化,miR-326-5p抑制Itga5翻译,circRNA-vgll3通过在细胞质中吸附miR-326-5p抑制后者活性以促进ADSCs的成骨分化。此外,该团队对circRNA-vgll3修饰的ADSCs复合CPC支架在修复大鼠标准骨缺损模型中的安全性和有效性进行了系统评价,结果表明circRNA-vgll3能增加骨矿物质密度、骨小梁数量与新骨体积, 显著促进骨缺损的修复。本研究揭示了circRNA-vgll3在新骨形成中的重要作用与机制,为临床上骨缺损修复难题的解决提供了新思路。

       上海九院眼科是以眼肿瘤眼眶病为特色的综合性研究型学科,在2019年度中国医院科技量值(STEM)中排名全国第八。范先群团队在国家高技术研究发展计划(863计划)、国家重点研发计划等的项目支持下,进行了眼眶功能化修复材料的系列研究,并积极推动新型骨支架产品的转化应用;深入探讨了多种种子细胞包括鼻窦黏膜间充质干细胞、骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞等在骨再生修复中的作用与机制。系列研究成果先后发表在Advanced Functional Materials、Biomaterials、Chemical Engineering Journal等国际知名学术期刊,为眼眶骨修复提供了扎实的理论和实验基础。

许玮
附属九院
       

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