西南大学西部(重庆)科学城种质创制大科学中心家蚕创制团队与国家卫健委科研所团队合作,在医学生物材料国际Top期刊《Biomaterials》(中科院医学大类1区Top,IF2023=12.8)上发表了题为“Fabrication of a transforming growth factor β1 functionalized silk sericin hydrogel through genetical engineering to repair alveolar bone defects in rabbit”的研究论文,探讨了利用家蚕反应器种质创制素材SeTGF-β1,开发功能性eTGF-β1蚕丝水凝胶,用于促进腭裂及相关牙槽骨缺损修复的可行性与应用前景。
腭裂是人类先天性面部畸形中最为常见的先天性颅颌面畸形之一,严重的腭裂往往伴随着牙槽骨缺损 (ABDs)。生长因子(GFs)被认为是促进术后颅颌面愈合的理想手段。本研究设计了一种具有增强细胞外基质(ECM)结合效率的转化生长因子TGF-β1变体(eTGF-β1),运用家蚕种质创制关键技术遗传改良合成eTGF-β1蚕丝的新型家蚕品系,进一步制备了功能性eTGF-β1蚕丝水凝胶。研究发现:该水凝胶具有优异的机械性能、加工性能、可注射性、生物相容性、生物降解性以及持续的eTGF-β1释放能力。它还能够促进细胞增殖,显著加速骨缺损修复,特别是在促进成骨细胞的成熟和新骨形成方面表现出色。在兔牙槽腭裂模型中,该水凝胶通过调节骨形成相关基因的表达,取得了显著的修复成效。
这项研究为未来利用基因工程改造的eTGF-β1蚕丝水凝胶治疗兔腭裂及相关牙槽骨缺损提供了一种有价值的策略。
中心为论文第一署名单位,家蚕创制团队王峰研究员为论文第一作者,夏庆友教授为论文最后通讯作者,科研所马旭研究员,夏红飞研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划(2022YFD1201600),国家自然科学基金(32030103)等项目以及Yushu Wang博士(美国Tufts University)的大力支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.122986