湘雅医院吕红斌教授团队连续在生物材料顶尖期刊《Biomaterials》发表原创论文

人民网长沙4月30日电 近日，中南大学湘雅医院运动医学科、“器官损伤衰老与再生医学”湖南省重点实验室、湖南省运动与健康工程研究中心、中南大学湘雅医院-国际华人骨研学会（ICMRS）运动医学联合研究中心吕红斌教授团队在生物材料领域顶尖学术期刊《Biomaterials》（IF=10.273）上连续发表2篇原创性论文，分别介绍了两种促进骨腱界面再生的新型组织工程治疗策略。

4月17日，《Biomaterials》在线发表了题为“Functional decellularized fibrocartilaginous matrix graft for rotator cuff enthesis regeneration: A novel technique to avoid in-vitro loading of cells”的原创性论文。中南大学湘雅医院吕红斌、胡建中教授为该文并列通讯作者，陈灿医师/博士后为独立第一作者，中南大学湘雅医院为第一作者单位。该研究构建了一种功能化脱细胞纤维软骨基质移植物，为开发骨腱界面组织工程治疗方案提供了一种新模式。

肩袖撕裂是一种常见的运动损伤，威胁着广大运动爱好者及专业运动员的健康。手术修复虽能恢复损伤肌腱与其附着骨组织的连接，但是止点处无法快速优质再生骨腱界面结构，易发再次撕裂。

组织工程技术的发展为促进肩袖止点处骨腱界面再生提供了新策略，然而现有组织工程移植物多采用体外负载细胞于支架的方式构建。这类负载细胞的移植物制备过程繁琐费时、保存困难。手术植入后，这类移植物内负载细胞受到局部缺血、缺氧、炎症环境的影响，将大部分失活。

为此，吕红斌教授团队制备了一种具有高胶原亲和力的重组趋化因子SDF-1α（简称C-SDF-1α），并将其绑缚在书页形脱细胞纤维软骨基质(BDFM)的胶原纤维上，从而构建了一种可持续募集CXCR4阳性干细胞且具备成软骨诱导活性的脱细胞纤维软骨基质移植物，用于修补巨大肩袖撕裂。

当患者术后炎症反应消退后，在关节腔注射CXCR4阳性滑膜间充质干细胞，移植物通过缓释SDF-1α募集所注射的干细胞迁入肩袖止点损伤处，协同移植物促进巨大肩袖撕裂修复。

此方案避免了体外负载干细胞于支架，保障了植入细胞的有效率，为开发骨腱界面组织工程治疗方案提供了一种新模式，极大便于临床推广应用。

“书页状”组织切割法，促进骨腱界面损伤后快速优质再生

2月18日，《Biomaterials》在线发表了题为“Structure and ingredient-based biomimetic scaffolds combining with autologous bone marrow-derived mesenchymal stem cell sheets for bone-tendon healing”的原创性论文。中南大学湘雅医院吕红斌、胡建中教授为该文并列通讯作者，博士研究生汤逸夫为该论文的独立第一作者，中南大学湘雅医院为唯一作者单位。该研究成功制备了结构与成分双重仿生支架，为促进骨腱界面损伤修复提供一种新的组织工程治疗策略。

骨腱界面由梯度渐变的骨、纤维软骨和肌腱三层组织构成，具有传递和缓冲肌肉收缩力的作用，骨腱界面损伤后快速优质再生一直是运动医学领域亟待解决的难题。

为便于大块骨、纤维软骨、肌腱组织脱细胞，吕红斌教授团队创新设计了一种“书页状”组织切割法，预先将致密的骨、纤维软骨和肌腱组织切割为“书页状”，从而在实现高效组织脱细胞的同时，保留原组织微观结构和基质成分。

该研究模仿正常骨腱界面骨-纤维软骨-肌腱三相结构，采用支架堆叠并包夹骨髓间充质干细胞片的模式，构建具备三相结构及成分仿生的组织工程移植物，并从组织学、影像学、生物力学等方面证实其促进骨腱界面损伤修复的效应，为骨腱界面再生提供一种新的组织工程策略。

据悉，吕红斌教授团队长期致力于“骨腱界面损伤修复机制与再生策略”研究。2015年起，团队开始探索致密组织脱细胞的优化方案及脱细胞基质材料在运动系统组织损伤修复中的应用。相关研究成果先后发表于《Biomaterials》《ACS Applied Materials & Interfaces》《Am J Sports Med》《J Orth Res》《J Orth Tran》等国际权威期刊。基于脱细胞基质材料的相关研究已申报国家发明专利7项，目前已经授权2项。该系列研究分别得到国家自然科学基金重点项目（81730068）、面上项目（81472072）、青年科学基金项目（81·902192）资助。未来，本团队将继续基于脱细胞技术，研发具有优越临床转化前景的前交叉韧带重建、骨及韧带缺损修复、半月板修复、关节软骨再生、皮肤创面修复的系列组织工程产品。（王洁 严丽）