高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)的设立旨在鼓励全国高等学校教师和科技工作者围绕国家战略需求、经济社会发展需要与世界科技前沿开展科技创新和成果转化,推动高等学校创新人才培养。北京大学第三医院运动医学研究所所长敖英芳教授带领运动医学研究所青年团队完成的“解析与重塑软骨组织修复再生微环境的基础研究”成果荣获2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)自然科学奖二等奖。
关节软骨是人体重要组成部分,主要作用是减少相邻骨面摩擦,缓冲运动时产生的震动,对保证人体关节正常运动功能至关重要。但由于关节软骨无血液供应、淋巴回流及神经分布,损伤后难以自身修复,直接影响患者运动功能并可导致严重骨关节炎和关节病废,对普通人群工作、生活造成损害,对运动员运动功能造成严重影响乃至丧失运动生涯。
据统计,美国每年约有 4300 万软骨损伤患者,而我国每年发病人数约为 6500 万例,且呈逐年增长趋势。目前,国内、外针对关节软骨损伤治疗很多研究,但仍未达到很好的修复效果,主要原因是未提供与正常软骨相同或相似的特异性微环境。因此,深入解析与构建关节软骨组织特异性微环境,促进损伤关节软骨组织修复再生是世界运动医学与骨关节外科领域的难点重点课题和重大临床需求。
在国家“863”计划、“十一五”支撑计划、国家自然科学基金重点项目等资助下,敖英芳教授课题组围绕软骨组织修复再生这一国际前沿课题与国家战略需求开展了深入、前沿、系统性研究,提出解析与重塑软骨组织修复微环境创新理论,从分子、细胞及组织结构水平多维度、多层次构建与软骨组织结构与功能相似的整体微环境,从而有效促进软骨组织修复再生,并取得一系列重要成果。该项目主要技术内容及创新包括:
1. 研究软骨退变进程中细胞微观力学与生物学微环境变化规律,阐明关键分子调控机制,构建细胞生物学微环境促进软骨组织修复再生;
2. 国际首次筛选出可体内特异性募集骨髓间充质干细胞亲和多肽E7,改善自体干细胞生物学微环境,研发新型稀土元素标记物,监测软骨损伤修复过程中干细胞示踪与转归;
3. 深入开展脱细胞骨基质生物材料修复软骨损伤系列研究,制备结构与功能优化的脱细胞骨基质支架,提出自主创新的自体、原位、一次性软骨组织修复再生理论。
本项目研究工作与成果获得国内外同行广泛关注和充分肯定,发表在Biomaterials、Molecular therapy等国际期刊上的8篇代表性论文SCI他引共计203次。团队于2011年发起创建亚洲关节软骨损伤修复学会,2016年创建成立国际关节软骨修复学会中国部,2018年承办第十四届国际关节软骨修复大会。创立运动医学健康大讲堂,带领国内知名专家开展巡讲和巡诊,在全国范围进行包括软骨损伤在内的运动伤病防护科普教育。
敖英芳所长带领的北京大学第三医院运动医学研究所作为国家运动医学重点学科、国家运动员伤病防治中心、全国关节镜诊疗技术培训基地与中心、教育部创新团队、国家临床重点专科建设项目(运动医学)、运动医学关节伤病北京市重点实验室、中国医师协会关节镜医师培训学院、北京大学“211 工程”和“985 计划”重点建设单位,长期从事关节软骨损伤与修复重建研究。本团队90年代初起开展生物材料修复关节软骨损伤的基础与临床研究并取得重大临床转化应用成果。近五年提出关节软骨损伤修复局部微环境的理论,并证实其在软骨修复中的重要作用,通过多维度、多层次构建与软骨组织功能与结构相似的整体微环境,有效促进软骨组织修复再生,获得一系列国际重要突破性成果,为关节软骨损伤的临床诊断治疗提供了新的理论基础与临床实践依据。