
基于人工骨细胞微环境与hiPSC-iMSC的3D生物制造骨再生体系构建
报告人:赵成珠
所在单位:重庆医科大学
报告人简介:
赵成珠,重庆医科大学检验医学院特聘副教授、硕士生导师,重庆市引进高层次人才。2016年博士毕业于日本京都大学,2016–2021年于京都大学iPS细胞研究所从事博士后研究,主持日本JSPS科研项目3项。研究方向聚焦生物制造与再生医学交叉领域,围绕hiPSC来源间充质干细胞(iMSC)的规模化制备与功能增强,构建仿生骨细胞微环境,并结合3D生物打印与生物材料策略,开发具备高生物活性与形状适配性的骨再生修复体系,推动基础研究向临床应用转化。以第一或通讯作者在Biomaterials、Materials Today Bio、EMBO Molecular Medicine等期刊发表多篇研究论文,主持国家自然科学基金面上项目等多项国家及省部级课题。
骨缺损修复面临生物活性不足与形状适配困难等挑战。hiPSC来源间充质干细胞(iMSC)因具备规模化制备、成骨潜力与免疫调节优势被视为理想种子细胞,但其成骨能力有限。本研究基于神经嵴发育路径建立稳定的hiPSC-iMSC诱导体系,并构建Wnt激活的骨细胞仿生微环境,以实现对iMSC成骨分化的定向调控。该人工骨细胞微环境显著增强iMSC的成骨能力,同时促进血管、神经生成及破骨活性,形成更接近生理状态的骨再生微环境。在此基础上,我们结合硬材料-活细胞一体化3D打印技术(PCI3D)构建了形状适配的功能性骨修复模块,并进一步开发去细胞化基质生物墨水(GC-ink),在保留生物活性的同时提升体系的标准化与安全性。动物实验表明,该策略可显著促进骨缺损修复及组织整合。综上,本研究提出了一种由“微环境调控—功能细胞构建—生物制造集成”逐步推进的骨再生新策略,为高活性、可规模化及具临床转化潜力的人工骨材料开发提供了新思路。