红网时刻4月29日讯（通讯员 严丽）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。

构建功能化脱细胞纤维软骨基质移植物，促进巨大肩袖撕裂修复

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。

（原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.119996）

“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。

（原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.119837）

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 OrthRes》《J OrthTran》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。

【相关论文链接】

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.119996

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.119837

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b20563

https://doi.org/10.1177/0363546519849657

https://doi.org/10.1177/0363546518820324

https://doi.org/10.1002/jor.24255

延伸阅读：

吕红斌教授为中南大学湘雅医院运动医学教授、一级主任医师、研究员、博士生/博士后导师。担任“器官损伤衰老与再生医学湖南省重点实验室”主任，“湖南省运动与健康工程研究中心”主任，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主任，国家临床重点专科、湖南省重点学科运动医学专业学科带头人，湖南省高层次卫生人才“225”工程领军人才。兼任中华医学会运动医疗分会委员、中国医师协会运动医学医师分会常务委员、中国研究型医院学会运动医学专业委员会副主任委员、中国老年学和老年医学学会运动医学分会常务委员、湖南省医学会运动医疗专业委员会主任委员、美国骨科研究学会（ORS）会员及同行评议专家、Fellow of International Combined Orthopaedic Research Societies (国际骨研学会会士）、瑞士AO基金会基金项目同行评议专家、国际华人肌肉骨骼研究会（ICMRS）终身会员、《Journal of Orthopaedic Translation》编委。

曾先后主持国家自然科学基金重点项目、面上项目，高等学校博士学科点专项科研基金，湖南省自然科学基金等以及其他国家、省部级各类科研项目30余项，并多次获得国际研究项目资助，如国际骨肌肉关节研究基金AO Research Fund等。

吕红斌教授课题组致力于“骨腱界面损伤修复机制与再生策略”的基础和临床研究十余年，取得了一系列原创性研究成果。具体如下：1）利用先进的上海同步辐射成像技术，解析了正常和损伤的骨腱界面的超微形态结构、矿物质元素含量分布、胶原含量分布特性，并构建了数字化模型；2）基于动物模型，定义了骨腱界面损伤再生过程分期及各期特点，证实骨腱界面再生质量与新生骨的体积、矿物质含量密切相关，创新提出骨腱界面损伤后新生骨的再生情况可作为评估其再生质量的关键指标；3）创新性将多种应用于临床治疗骨折不愈合/骨不连的生物物理治疗（LIPUS、CMF、FES、ESW）引入骨腱界面损伤治疗领域，拓展其临床适应症，并对其治疗策略优化及作用机制进行了系统研究；4）针对科学康复锻炼治疗（力学刺激）具有改善术后骨腱界面损伤修复效果这一临床现象，创新性引入巨噬细胞极化介导的免疫微环境及干细胞表面初级纤毛调控理论，探索了科学康复锻炼对运动损伤修复的作用机制；5）基于脱细胞技术，通过优化脱细胞方案实现了骨、纤维软骨、肌腱组织内细胞物质有效去除及原组织生物活性成份最大化保留，开发了适用于肌骨系统再生的去细胞骨、纤维软骨、肌腱书页支架，模拟骨腱界面骨-纤维软骨-肌腱三层结构，构建了新型骨-纤维软骨-肌腱三相组织工程移植物。