珠江医院丁长海团队在干细胞与纳米材料治疗关节炎方面取得系列研究成果

　　

近日，珠江医院临床研究中心丁长海团队在干细胞与纳米材料治疗关节炎方面的系列研究成果发表在国际著名生物材料杂志上。其中研究成果“Enhanced osteoarthritis therapy by nanoengineered mesenchymal stem cells using biomimetic CuS nanoparticles loaded with plasmid DNA encoding TGF-β1”最近发表于材料科学一区杂志《Bioactive Materials》。该研究在团队前期发现铜基纳米材料具有成软骨诱导作用的基础上，设计了一种可高效递送TGF-β1质粒DNA的磷酰胆碱仿生修饰硫化铜纳米粒子，并利用该纳米粒子改造间充质干细胞（MSCs）。改造后的工程化MSCs较普通MSCs具有更强的细胞迁移、成软骨分化和抑制软骨基质降解的作用，显著提高了MSCs对骨关节炎的治疗效果。我校2019级硕士生蔡宇和2020级硕士生吴翠茜为该文共同第一作者，陆遥和丁长海为共同通讯作者。

团队另一项研究成果“Highly effective rheumatoid arthritis therapy by peptide-promoted nanomodification of mesenchymal stem cells”发表于工程技术一区杂志《Biomaterials》。该研究设计了一种具有MSCs靶向和载二甲双胍功能的硫化铜@二氧化锰纳米粒子。利用该纳米粒子改造后的工程化MSCs呈现出较普通MSCs更强的细胞迁移、成软骨分化和抗炎作用。由于该纳米粒子还具有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶样活性，工程化MSCs可抵抗类风湿关节炎的氧化应激微环境，提高了MSCs的体内活性和驻留时间，在两种类风湿关节炎大鼠模型上均获得了更强的治疗效果。我校陆遥、香港理工大学李展和李丽华为该文共同第一作者，陆遥、丁长海和俄克拉荷马大学毛传斌为共同通讯作者。

此外，利用器官内固有MSCs原位促进组织修复是新的研究热点。团队研究成果“Hierarchical functional nanoparticles boost osteoarthritis therapy by utilizing joint-resident mesenchymal stem cells”发表于工程技术一区杂志《Journal of Nanobiotechnology》。该研究设计了一种具有II型胶原/MSCs双靶向作用以及MMP-2响应性的多肽，并利用该多肽修饰氧化铜纳米粒子。通过关节腔注射该多功能纳米粒子至大鼠骨关节炎模型中，纳米粒子可主动靶向至关节软骨，随后多肽被骨关节炎微环境中的MMP-2剪切，暴露出内层MSCs靶向序列以募集关节固有MSCs。氧化铜纳米粒子进一步诱导募集来的MSCs向软骨细胞分化，实现了有效的软骨再生和骨关节炎治疗。我校陆遥和陈洁丽为该文共同第一作者，陆遥和丁长海为共同通讯作者。