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研究生科研创新基金2019年成果简介之七

日期:2019-06-20作者:点击:

我校生材中心2018级博士研究生赵睿及其团队在 《Nanoscale》 (IF=7.233)上发表题为“Healing of osteoporotic bone defects by micro-/nano-structured calcium phosphate bioceramics”的研究论文,生材中心杨晓副教授和朱向东教授为该成果的通讯作者。

骨质疏松症是一种多种原因诱发、以骨量减少和骨组织微观结构破坏为特征的全身性疾病。骨质疏松会引发一系列的并发症,其中骨折是骨质疏松最常见和最严重的并发症。骨质疏松及其骨折防治的关键在于促进骨质疏松部位成骨细胞的转化、增殖和成骨分化,进而诱导骨再生和重建。该团队前期研究发现特定粒度、结构和浓度的磷酸钙纳米粒子可干预骨质疏松部位的成破骨环境,调控成骨细胞转化和增殖有望从根本上解决骨质疏松及其骨折的防治难题。鉴于此,本研究首先设计合成了由纳米磷酸钙粒子和晶须骨架组成的微纳米结构磷酸钙生物陶瓷(nwCaP)。与传统陶瓷相比,该材料具有更高的抗压强度,合适的降解速率和更好的细胞贴附。在骨质疏松性骨缺损的大鼠模型中,nwCaP能够显著降低骨折发生率,并且提高新骨替代率(p< 0.05)。组织学染色进一步揭示了在nwCaP组的缺损区域内骨形成率和新生骨量显著增加。而且基因微阵列研究表明骨形成增加可能归因于在与nwCaP共培养的细胞中成纤维细胞生长因子23(FGF23)的表达选择性上调。此外,通过骨质疏松大鼠的原代成骨细胞培养进一步证实JAK2信号通路参与了nwCaP诱导的FGF23表达的升高。结果表明,微纳米结构的生物陶瓷可以促进骨质疏松性骨缺损再生,在骨质疏松骨缺损修复领域具有良好的应用前景。

该项目获得“四川大学研究生科研创新基金”资助支持,赵睿为项目负责人。

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