学术论文 | 组织工程新探索:神经和骨之间的多种潜在转化策略

在刚刚出版的Acta Biomaterialia学术期刊中,香港科技大学(广州)生命科学与生物医学工程学域吴钧教授团队与中山大学光华口腔医学院夏娟教授、程斌教授团队合作发表了综述:神经-骨组织工程:神经和骨之间的多种潜在转化策略。吴钧教授为文章的共同通讯作者。

论文信息:

Z. Zhang#, Z. Hao#, C. Xian, Y. Fang, B. Cheng*, J. Wu*, J. Xia*. Neuro-bone tissue engineering: Multiple potential translational strategies between nerve and bone. Acta Biomaterialia, 2022.

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.09.023

A. 神经源性因子通过不同类型的神经递质调节骨代谢和再生;
B. 非神经源性外周间充质干细胞 (NDMSCs) 以及神经胶质细胞通过干细胞自我激活、旁分泌信号传导和外泌体等多种因素调节骨再生;
C. 神经骨组织工程三要素的多种设计,包括种子细胞(NDMSCs、BMSCs等)、支架(水凝胶、纤维纺丝和硬支架)和生物活性因子(神经递质、外泌体和非编码RNA)。

在骨骼发育和修复过程中,神经和骨组织的相互作用引起了广泛的关注,最新证据强调了神经系统对骨代谢和再生的调节作用,但其相互紧密串扰的机制还没有被完全阐明。因此,尽管近年来,组织工程骨的神经化被认为是一种有前景的策略,可有效克服传统组织工程支架无法修复“临界尺寸骨缺损”中心区域血管化和神经支配再生的问题,然而,相关临床前实验设计及临床应用仍需要谨慎考虑。

在该综述中,吴钧教授、夏娟教授和程斌教授等总结了参与骨修复和再生的诸多神经源性和非神经源性因素,并进一步探讨了它们在神经骨组织工程中的应用和生物活性支架设计的现状,最后探讨了神经骨组织工程的挑战和前景,以促进该领域进一步发展。

本工作得到了国家自然科学基金(编号:82170960,81870769,51973243,52173150,82201098)、广东省基础与应用基础研究基金(No. 2019A1515110379)、广东省财政高水平医院建设基金(No. 174-2018-XMZC-0001-03-0125/D-18)和深圳市基础研究项目(No. JCYJ20190807155801657)的支持。

大鼠施旺氏细胞旁分泌因子作用基因的富集分析。
A. 皮肤衍生前体 (SKPs)和神经相关雪旺氏细胞前体 (NSCPs) 差异基因的维恩图;
B. 差异表达基因的火山图;
C. 上调基因的基因Go富集分析(生物过程);
D. 上调基因的KEGG通路富集分析。

吴钧博士,香港科技大学(广州)生命科学与生物医学工程学域副教授,研究员。兼任 Chinese Chemical Letters, MedComm – Biomaterials and Applications, Journal of Biomedical Nanotechnology 等杂志副主编、 Engineered Regeneration 等杂志编委、国家卫健委辅助循环重点实验室学术委员会委员、中国医药生物技术协会纳米生物技术分会常务委员、广东省自然医学会常务理事、广东省生物医用材料与临床应用分会副主任委员、广东省干细胞与中医再生医学专业委员会副主任委员和广东省辅助循环创新工程技术研究中心学术委员。

吴钧教授分别于南京大学,美国纽约州立石溪大学化及美国康奈尔大学生物医学工程系获学士,硕士,博士学位。2010年至2015年于美国哈佛大学医学院及麻省理工学院 Robert Langer 教授及Omid Farokhzad 教授实验室担任博士后研究员,2015年8月至12月担任哈佛大学医学院讲师,2015年12月至2022年6月担任中山大学工学院及生物医学工程学院正教授及博士生导师,2022年7月加入香港科技大学(广州)。

吴钧教授的研究方向涉及生物材料药物控释组织工程纳米医学等领域,集中于基于氨基酸或羟基酸的新型生物可降解高分子材料的开发及生物医学应用,主要致力于:1)开发用于癌症及心血管疾病治疗的新型生物活性生物安全的纳米缓控释药物体系;2)发展新型生物相容性高、性能可调控的水凝胶及纳米材料用于伤口愈合,骨修复及再生,干细胞调控分化等再生医学研究。先后在 Chem. Rev., Adv. Drug. Deliv. Rev., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Nano,  Nano Letters, Adv. Funct. Mater., PNAS, Adv Sci.等国际著名期刊杂志累计发表 SCI 论文 200 余篇,论文总引用超 15000 次。研究成果已经申请国际国内专利超 40 项,获批超 20 项。

吴钧教授先后主持参与国家及地方基金 10 余项,包括主持国家自然科学基金委面上项目两项及科技部重点研发专项课题一项。吴钧教授还多次担任科技部重点研发计划、 国家自然面上及青年项目、 广东省杰青项目、 珠江团队项目及面上项目、 青年托举工程项目以及其他省市项目的函评会评专家。