Aggregate ꞁ 空军军医大学金岩教授团队发表间充质聚合指导器官再生综述

随着创伤、疾病和年龄等因素对人体健康造成的影响不断增加，再生医学的重要性也日益凸显。基于胚胎发育原理，模拟或再现发育过程以推动器官再生，被认为是一项具有革命性潜力的新兴再生医学范式。

间充质聚合/凝聚（mesenchymal aggregation/condensation）是一个跨物种的保守发育事件和多器官发生的共性初始过程，意指干/祖细胞通过自组装（self-assembly）形成聚合体/凝聚区（aggregates/condensation）呈现出发育性器官形成的潜能，对于启动多器官的发生至关重要。近年来，空军军医大学口腔医院组织工程中心金岩教授课题组围绕牙发育中的间充质聚合原理和应用进行了系列研究，通过在成体间充质干细胞（MSCs）模拟发育性细胞聚合过程指导牙再生实践，在国际率先实现了人体全长牙髓功能性再生和临床活牙髓-牙周支持的工程化全牙再生，先后发表于Science Translational Medicine (IF=19.3)、Biomaterials (IF=15.3)等杂志，创新了再生医学策略体系，为再生医学和相关科学领域带来重要意义。发育性间充质聚合/凝聚指导牙再生的学术思想和成果受邀在Physiological Reviews (IF=46.5)杂志发表了权威综述总结。

2023年12月30日，金岩教授课题组在Aggregate杂志（IF=18.8）发表了题为“Harnessing mesenchymal aggregation for engineered organ-level regeneration: Recent progress and perspective”的论文，继续总结了间充质聚合的基本原理，在前期牙发育工作的基础上深入探讨了间充质聚合介导骨、软骨、肝、肾、胰、皮肤、腺体、毛发、脂肪等全身多种组织器官发育的机制，并论述了模拟发育原理构建工程化细胞聚合体（engineered aggregates）的多种策略以及在各器官再生中的应用。Aggregate是由唐本忠院士创办的、国际上第一本致力于报道聚集体科学相关基础研究和应用研究前沿科技成果的优秀期刊，本文是金岩教授课题组在“发育指导器官再生与临床转化”领域发表的又一篇高水平综述论文。

本文从普适的角度详细阐述了间充质聚合的基本原理，包括MSCs的群体异质性、生物化学信号调控和生物物理调控机制，进一步具体论述了聚集的MSCs作为一个代表性的自组装器官发生中心表现出群体行为，并承担起组织模式形成的重要任务。通过形成不同的聚合体结构，MSCs能够引导组织分化形成并在不同组织类型之间进行协调交流。依据发育原理，研究人员可通过多种工程化方式将培养中的MSCs以及其他细胞聚合成工程化细胞聚合体（engineered aggregates）。对此，课题组在之前的工作中提出了“cytocondensoids”（细胞类凝聚物）这一概念，用于表征工程化细胞聚合体具有整体性、三维密集性、半自主性以及胚胎发育性，是再生医学应用的可靠方案。从细胞构成来看，工程化细胞聚合体可分为两大类：由MSCs构成的homotypic engineered aggregates和由MSCs以及其他细胞（血管内皮细胞、器官祖细胞等）共同构成的heterotypic engineered aggregates。本文详细论述了这两类工程化细胞聚合体的具体构建方法，在此基础上系统介绍了其在骨、软骨、皮肤、脂肪、毛发、腺体、肝、肾、胰等多组织器官的再生应用现状和前景。

在本研究中，金岩教授为论文的唯一通讯作者，空军军医大学口腔医院主治医师郑晨曦、副主任医师隋秉东为论文的共同第一作者。论文致谢国家科技部重点研发计划（2022YFA1104400）和国家自然科学基金（81930025, 82301028, 82371020）等项目的支持。通讯作者金岩，教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者，“973计划”、 “863计划”、国家重点研发计划首席科学家，全国优秀科技工作者，曾任中国组织工程与再生医学专委会和中华口腔生物医学专委会主任委员，创立的空军军医大学口腔医院组织工程中心是目前国内最具影响力的干细胞与再生医学研究平台之一。第一作者郑晨曦，组织工程中心青年PI，国家博士后创新人才支持计划（“博新计划”）入选者，全军优秀博士学位论文获得者，获中华口腔医学会青年科学家论坛“八斗青年”奖、全国口腔生物医学学术年会“新锐一等奖”等学术奖励。共同第一作者隋秉东，组织工程中心副主任医师、博士生导师，口颌系统重建与再生全国重点实验室PI，空军军医大学军事医学创新中心特聘研究员。课题组团队长期从事干细胞与再生医学的基础和临床转化研究，取得多项里程碑式科学发现，包括制备了我国第一个组织工程产品“组织工程双层皮肤”、世界第一例组织工程角膜、在国际上率先实现人体全长牙髓和工程化全牙再生。团队已获得国家科技进步一等奖1项，省部级科学技术一等奖5项，2次获得中国十大生物医学科学进展，在Cell Metabolism、Nature Biomedical Engineering、Science Translational Medicine等期刊发表SCI论文逾200篇。团队长期欢迎研究生报考和优秀博士后、科研助理加入团队，有意向可发送简历至隋秉东老师（bingdong1221@163.com）。

参考文献：

http://doi.org/10.1002/agt2.497

转自：“iNature”微信公众号

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