项目名称:组织工程学重要基础科学问题研究首席科学家:曹谊林上海第二医科大学起止年限:2005.12至2010.11依托部门:上海市科委一、研究内容在前期“973”研究工作的基础上,本期“973”提出的科学问题和主要研究内容包括如下:1.组织工程化组织形成与转归机制采用基因组学、蛋白组学、分子生物学、细胞生物学、超微结构影像学和激光捕获等技术手段,研究组织工程化组织形成过程中的关键结构分子的表达、调控及与组织结构功能的关系,并阐明与相关正常组织发育过程的异同点。采用细胞标记、转基因小鼠、影像学等手段观察组织工程化组织形成后的转归及功能特性,探讨成熟细胞和干细胞作为种子细胞在形成组织工程化组织中作用的异同点。2.组织微环境对干细胞分化、特定组织形成与成熟的影响及作用机制通过蛋白质谱分析、高压液相层析等技术阐明组织微环境的组成成分,包括生长因子、细胞外基质、细胞间作用;分析和测量组织微环境中各种物理刺激的种类、强度与频率。探讨组织微环境的各种因素对干细胞分化以及组织形成的影响并在基因表达与调控、信号传导等水平阐明其作用机制。利用外源性因子的添加、生物材料的表面修饰以及生物反应器,模拟细胞的体内生理环境,优化组织构建条件。3.生物力学对调节细胞分化和促进组织工程化组织形成的机理利用现代分子生物学、细胞生物学和信号转导、基因组学、蛋白组学、生物力学及生物反应器等技术,研究力学作用转化为生物学效应的作用途径及调控机理以及与具有特定生物力学性能的工程化组织形成间的关系。探索力学效应如何促使成体干细胞的定向诱导分化(如间充质干细胞分化为平滑肌细胞)和终末分化细胞转分化(皮肤成纤维细胞转化为肌腱细胞)的可能性及其相关机理。4.生物材料组成与特定构型对细胞分化、组织形成的影响及作用机制采用各种物理和化学方法以及三维快速成型、仿生、模板造孔、分子自组装、纳米图案化及表面活性接枝等技术,探索材料特殊的表面精细结构和三维空间构型对不同种子细胞(包括干细胞)的迁移、粘附、增殖、分化及组织形成与成熟过程的影响及作用机制。5.同种异体干细胞免疫调节机制研究与通用胚胎干细胞库的建立通过流式细胞仪分析、体外混合淋巴细胞反应和细胞标记等技术,检测不同分化阶段细胞表面组织相容性抗原的表达、细胞的免疫原性并跟踪植入体内同种异体干细胞形成组织工程化组织的能力及其转归。通过孤雌生殖方法,建立一定数量的同源双倍体胚胎干细胞系。通过诱导分化...