骨科杨操教授团队在Nature Communications刊发椎间盘退变修复最新成果

发布日期:2024-07-12 浏览次数:110

武汉协和医院 武汉
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华中科技大学同济医学院附属协和医院始创于1866年,初名 汉口仁济医院 ,1928年英国基督教会与循道会联合,将医院更名为 汉口协和医院 。2000年,随同济医科大学联合组建 华中科技大学 ,正式更名为 华中科技大学同济医学院附属协和医院 。协和医院由一所教会医院逐步发展成一所集医疗、教学、科研、培干为一体的,拥有一流的人才实力、先进的技术实力、精良的设备实力的大型综合性的教学医院。截止2003年底,编制病床1300张,全院职工总数2211人,其中:医生618人、护士819人、技术人员349人、行政人员241人,工人243人,正高职称104人、副高职称210人、中级职称891人、初级职称551人,其他515人,博士生导师91人、硕士生导师346人。协和医院占地面积近百亩,在建中的34层外科大楼与14层的医教大楼、12层的门诊大楼和14层的干部病房大楼遥相呼应,形成较合理的医疗布局。设有协和肿瘤诊医院,心血管疾病研究所、血液疾病研究所、耳鼻咽喉科疾病研究所、泌尿外科研究所,湖北省干细胞应用与研究中心、美国Utah大学湖北省卫生人才培训中心,先后成立了亚洲紧急救援中心、湖北省急救中心、腹腔镜外科治疗中心、胰腺外科中心、伽玛刀治疗研究中心、眼科准分子激光中心、皮肤激光治疗中心、碎石中心等17研究治疗中心,15个研究室、62个实验室,各级重点学科12个,已形成较为合理的学科群。医院各类专科齐全,现有43个临床科室、14个医技科室、心血管内科、普通外科、呼吸内科、妇产科等为国家级重点学科,血液病、医学影像科、耳鼻咽喉科、骨科、心血管外科、泌尿外科、消化内科、脑外科、传染病等在国内享有较高的声誉。该院医疗设备精良,全院设置中心供氧、中心吸引、中央空调、中心对讲呼叫系统,拥有超导型核磁共振、16层螺旋CT机、数字减影血管造影仪、双探头可变角SPECT机、彩色超声多普勒诊断仪、高压氧仓、单光子适形加速器、双光子加速器、伽玛刀治疗仪、眼科准分子激光治疗仪、体外超声碎石机、大型全自动生化分析仪、双能X线骨密度测量仪、腹腔镜、系列心肺监护设备等大型现代化设备,为保证广大患者在我院得到优质的医疗服务提供了坚强的后盾。该院每年接受来自全国各地的患者130余万人次,年住院患者达3.8万人次,年手术量1.8万台次,各项主要医疗指标均居全国前列。医院长期坚持以精湛的技术服务患者,重大的医疗成果800余项,其中心脏移植患者存活率超过一年,心肺联合移植病人刷新国内存活纪录, 人工建立体神经内脏神经反射弧恢复截瘫患者膀胱功能 为世界首创;同种骨髓移植、肝脏移植、干细胞移植等为国内领先水平;冠状动脉搭桥术、双介入治疗门静脉高压、急性重症胰腺炎救治、胰腺肿瘤治疗、显微外科手术、同种异体鼓膜移植、腔镜下巨结肠切除术等技术在国内具有广泛的影响。 科学办院、科教兴院、科技强院 是该院长期坚持的发展战略。近20余年来,共获得国家自然科学基金课题、省、部级课题及国际合作课题、 八五 、 九五 、 973 、 863 等项目共624项。获各级科研成果奖388项。其中国家科技进步二等奖2项,国家科技进步三等奖2项。100余名专家教授在各级各类学会担任主任委员、副主任委员等职务。近10年来,在各级期刊上和会议发表论文8000余篇,SCI收录50余篇,担任耳鼻喉科全国统编教材主编、麻醉科全国规划教材医学全国规划教材副主编,是12部全国统编教材和面向21世纪教材的参编单位。出版各类专著300余部,主办期刊10种,与德、英、美、日、法等国及港、澳、台地区建立了广泛的技术协作和学术交流。协和医院教学组织结构完善,现有8个系:医学一系、内科学系、外科学系、妇产科学系、儿科学系、医学影像学系、口腔医学系、中医系和16个教研室(诊断学、眼科学、耳鼻咽喉科学、皮肤性病学、神经内科、传染病学、放射科、中医学、实验诊断学、急诊医学、肿瘤病学、老年病学、临床药学、临床护理学、麻醉科、口腔科。有博士学位授权学科点18个,博士后流动站5个,博士生导师88名。硕士学位授权点27个,硕士生导师454名。至2003年底,共培养博士研究生1000余人,硕士研究生1500余名。该院拥有一支结构合理、素质优良的老中青相结合的教师队伍,全院90%以上理论课采用了多媒体教学。双语或全英语教学学时达到总学时10%以上。承担五年制临床医学专业一大班的临床课题理论教学、轮回实习、毕业实习教学任务和七年制临床医学专业临床课程理论教学、临床实习和临床三级学科实习教学及科研论文撰写、答辩工作。同时还承担公共卫生学院预防医学专业、环境卫生专业、卫生事业管理专业、妇幼卫生专业的临床课题理论教学和临床实习任务。每年接收来自全国各地的进修生500余名,接收德国、朝鲜等国家留学生20人左右。2003年《耳鼻咽喉科学》被评为湖北省精品课程,《耳鼻咽喉科学》和《核医学》被评为学校精品教材。协和医院医院曾先后被评为卫生部 三级甲等医院 、 爱婴医院 、 全国百佳医院 、 全国卫生系统先进单位 、 卫生部抗洪抢险救灾防病先进单位 、 湖北省最佳文明单位 、 湖北省卫生系统文明单位 武汉市文明品牌医院、武汉市 计量价格信得过 单位等荣誉称号。协和医院坚持以人为本,以精湛的技术、优美的环境、为广大患者提供优质的服务。

2024年7月9日,华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科杨操教授团队联合苏州大学功能纳米与软物质研究院文震教授团队在Nature子刊Nature Communications(2024年IF:14.7,中科院1区)发表了题为“Self-powered triboelectric-responsive microneedles with controllable release of optogenetically engineered extracellular vesicles for intervertebral disc degeneration repair”的研究论文,解析了椎间盘退变进展中髓核细胞衰老的关键分子机制,设计了精准化靶向性椎间盘修复的新策略。

椎间盘退变是多种脊柱退变性疾病的重要病理基础,给广大患者带来了巨大的痛苦和负担,然而目前尚缺乏有效的治疗方法,因此深入探索椎间盘退变的关键调控机制及构建有效的再生修复策略具有重大的临床意义和社会价值。武汉协和医院骨科杨操教授团队积极响应医工融合,奋力推进基础转化,联合苏州大学文震教授团队,研发了自驱动响应性微针装置,整合靶向性光遗传学定制化细胞外囊泡的可控释放,以重建衰老髓核细胞的功能稳态,促进椎间盘炎性退变的精准化修复。

研究表明椎间盘退变伴随着DNA损伤及胞浆DNA感知相关通路活化。TREX1是介导胞浆损伤性DNA清除的核酸酶,然而其功能状态在退变的髓核细胞中仍不清楚。研究团队利用蛋白组学技术,鉴定了内质网相关蛋白TRAM1是调控TREX1清除功能的潜在伴侣分子。在退变髓核细胞中,TRAM1-TREX1蛋白复合物的解聚启动了TREX1向胞核转位,触发了TREX1核酸酶的活性,促进了TREX1由清除功能向损伤功能的转变,加速了胞浆DNA感知相关通路的活化,最终导致衰老髓核细胞炎性表型的转变及椎间盘退变。光遗传学工程化细胞外囊泡利用CRY-CIBN的光控结合效应,整合囊泡的生成及TRAM1蛋白的装载。自驱动响应性微针装置借助可穿戴式摩擦纳米发电机的摩擦电效应,将自身运动所产生的动能转变为电能,驱动负载TRAM1蛋白囊泡的释放,以重建退变髓核细胞内TREX1蛋白对于胞浆内损伤性DNA分子的清除功能,实现椎间盘退变修复的精准化、靶向化及响应性。

华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科杨操教授、王丙金博士,苏州大学功能纳米与软物质研究院文震教授、孙旭辉教授为本文共同通讯作者,博士研究生张伟锋、秦璇、李高才及周星宇为本文共同第一作者。研究成果得到了国家自然科学基金项目、湖北自然科学基金项目以及智能纳米环保新材料及检测技术国际联合研究中心开放研究课题等多项课题项目的资助。

杨操教授团队在椎间盘退变机制和再生修复,以及组织工程领域开展了大量的研究工作。主持国家重点研发计划1项,国家自然科学基金重点项目1项,国家自然科学基金20余项。近年来在Nature Communications,Journal of Clinical Investigation,Science Advances,Materials Today,Advanced Materials,Autophagy,Cell death & differentiation,ACS Nano,Advanced Functional Materials,Advanced Science等国际著名期刊发表研究论文,多项研究成果获国家专利授权。

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