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解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究部付小兵院士、黃沙副研究員團(tuán)隊(duì)多年來(lái)針對(duì)上述兩大難題開展了系列研究。在早期的研究中他們發(fā)現(xiàn)一種3D生物打印技術(shù)有利于汗腺結(jié)構(gòu)的形成，并證明了表皮干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSC）等在特定條件下能不同程度地向汗腺樣細(xì)胞分化。但當(dāng)時(shí)還沒(méi)有解決汗腺再面臨的細(xì)胞來(lái)源不理想、分化效率不高、關(guān)鍵機(jī)制不明等問(wèn)題。

在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等資助下，團(tuán)隊(duì)在汗腺再生及其關(guān)鍵機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展。研究成果以“生物3D打印基質(zhì)微環(huán)境的生化及結(jié)構(gòu)因素協(xié)同誘導(dǎo)MSC分化為功能性汗腺”為題，于2020年3月4日在線發(fā)表在國(guó)際知名期刊Science Advances《科學(xué)進(jìn)展》上。

小鼠只有足趾墊中才有汗腺，而其他部位的皮膚附屬器只有毛囊或皮脂腺，說(shuō)明汗腺生長(zhǎng)和發(fā)揮功能的微環(huán)境特異性很強(qiáng)。研究組將足趾墊勻漿蛋白添加到生物墨水中，用其打印出含BMSC混合細(xì)胞的3D架構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)3D架構(gòu)內(nèi)的BMSC可表達(dá)汗腺特異標(biāo)志物，并在小鼠體內(nèi)移植實(shí)驗(yàn)中證明誘導(dǎo)過(guò)的MSC具有汗腺功能。為了闡明微環(huán)境中哪些因素起了重要作用，研究組對(duì)足趾墊勻漿蛋白進(jìn)行了蛋白組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)一個(gè)高水平表達(dá)的蛋白CTHRC1，同時(shí)轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析顯示3D結(jié)構(gòu)因素促進(jìn)了BMSC中Hmox1基因表達(dá)的上調(diào)，這兩方面因素共同誘導(dǎo)BMSC中對(duì)于汗腺發(fā)生至關(guān)重要的Bmp2基因的表達(dá)。拮抗生物墨水中CTHRC1蛋白并抑制BMSC中Hmox1的表達(dá)可明顯降低汗腺誘導(dǎo)效率。相關(guān)研究揭示了微環(huán)境與關(guān)鍵分子對(duì)于汗腺再生的重要性，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)汗腺再生提供了基礎(chǔ)。

參考資料

[1]解放軍總醫(yī)院，【微醫(yī)訊】付小兵、黃沙團(tuán)隊(duì)：發(fā)現(xiàn)生物3D打印促進(jìn)汗腺再生關(guān)鍵機(jī)制

[2]https://advances.sciencemag.org/content/6/10/eaaz1094。