再生医学研究中心（广西再生医学重点实验室）-科研成果

广西再生医学重点实验室2021年度工作年报

发表时间： 2024-05-24 作者:王冀康

重点实验室2021年度工作年报

一、研究工作与成果水平

（一）实验室申报国家自然科学基金项目的情况和成效。

2021年本实验室新增国家自然科学基金项目9项（均为地区科学基金项目），博士后课题1项，科研经费总计约309.1万元。

（二）实验室最新研究进展，省部级及以上项目（基金）的申报、执行情况，研究成果的水平和影响（获奖、专利和论文等）。

2021年，本实验室新增广西重点研发计划1项、广西自然科学基金面上项目3项，科研经费130万元。

团队获批“广西糖尿病足保肢工程研究中心”，建设经费500万元。

目前，本实验室共承担在研项目包括国家级课题27项，省部级课题24项，厅级课题5项，其他委托项目20项，自选课题2项，获得的科研经费总计3860余万元。

2021年度发表了学术论文135篇，其中SCI收录论文80篇、中文论文55篇；申请专利10件（其中发明专利4件，实用新型专利3件，软件著作权3件），获授权实用新型专利7件。

（三）实验室承担的重要项目、重大研究成果典型案例（1-3项），请在附件中附相关原文或图片。

1.针对骨质疏松，深入研究了破骨细胞机理，首次系统构建了靶向破骨细胞的广西天然活性产物快速筛选平台，涵盖了包括细胞形态学、基因表达和转录因子活性检测的高通量筛选技术，目前已完成一千余种广西特有天然活性产物的分析工作，筛选出多种具有防治骨质疏松症效果的天然单体活性产物。多项研究结果发表于SCI期刊，共计43篇，总影响因子大于200，其中单篇最高8.854。相关成果获批国家自然基金地区基金3项，发明专利3项。该成果曾获广西科技进步奖一等奖----“天然活性产物防治骨质疏松症的系列研究与临床应用“。2021年，与广西柳州医药股份有限公司合作，逐步建立起从药品生产到药械物流及终端销售的全方位服务模式，取得较好的经济效益。

2.实验室主任赵劲民教授2020年度所获广西院士后备人选项目“基于生物材料和干细胞的骨/软组织再生修复基础研究及临床研究“获区财政经费支持1500万元。该项目主要为解决临床上骨/软组织再生修复难题，开发新型骨/软组织再生修复产品，如3D打印牡蛎壳碳酸钙陶瓷、鱼皮胶原水凝胶，新型骨搬移外固定支架和天然中草药活性单体，建立干细胞加工、存储和应用标准，制备标准化干细胞制剂，将再生修复与干细胞治疗结合，激活人体自身修复潜能，实现组织再生。

3.与国家生物医学材料工程技术研究中心张兴栋院士团队合作，首次在国际上发现并证实个体化软骨诱导性材料，阐明了仿软骨基质微环境对干细胞成软骨分化的作用及机理。该研究获得2项国家重点研发计划项目、3项国家自然科学基金和3项省级重大课题资助。在《Advanced Science》（IF=15.804）、《Biomaterials》（IF=10.273）等国际著名期刊发表SCI论文45篇，总影响因子204，其中IF>10的6篇，他引191次；申请相关专利20余项，已获授权15项。获省级自然科学一等奖1项（“组织诱导性生物材料及其作用机理”（19ZRKX0117））。进一步将软骨诱导性胶原水凝胶用于临床，目前已通过国家药监局完成CFDA产品注册申请认证。所形成的“组织诱导性材料”理论入选国家博物馆“伟大的变革—庆祝改革开放40周年大型展览”，体现了“科技创新支撑强国梦”。

（四）实验室研究平台构建情况。

1.2021年度，进一步发展建设广西再生人才小高地。

在2021年度工作中，以重点实验室科研人员为主体的科研人员取得了一系列成绩，团队负责人赵劲民教授被广西人社厅评为“2021年度人才工作先进工作者”。团队将继续在广西医科大学领导下，按照人才小高地建设要求，制定和完善相关措施，以优质的平台、灵活的机制、良好的环境，加快吸引和培养高层次人才，推进我区人才资源开发和高层次人才队伍建设，为我区经济社会发展提供强有力的人才支撑，努力建设人才小高地，不断提高水平，迈上新的台阶。

2.进一步完善教育部国际合作联合实验室建设和验收。

于2017年10月正式获批的教育部骨与软组织再生修复国际合作联合实验室将于2021年度进行验收工作。本国际联合实验室通过加强与西澳大学、四川大学等国内外院校合作，进一步提高科研水平，力争成为国内一流、区域领先、辐射东盟及周边省份、特色鲜明、具有一定国际影响力的骨与软组织再生修复的实验室，积极开展各项工作，按照教育部相关要求和验收文件，积极准备，保质保量完成验收任务。

3.自治区级工程中心

广西壮族自治区糖尿病足保肢工程研究中心于2020年12月获批建立，建设资金额度总计500万元。中心利用医用外固定肢体重建技术、结合再生医学、广西特色壮医药资源开发等先进技术，在广西壮族自治区内率先开展重度糖尿病足保肢临床应用研究，弥补了区内该领域的研究空白。团队以“横向骨搬移技术”为核心，围绕广西特色糖尿病足诊疗方案的制定与推广、骨科新型外固定支架的开发与临床应用、广西特色中草药资源和北部湾海洋生物资源在糖尿病足骨与软组织再生修复中的基础研究与开发等方向展开基础研究和临床应用，重点解决糖尿病足治疗的关键问题，以期达到肢体的再生修复和功能重建，

该中心在花奇凯教授的带领下，在全世界率先采用“胫骨横向骨搬移技术”治疗糖尿病足，处在国际领先地位，开拓了当代肢体重建的新方向。在前期的临床诊疗过程中，本中心采用“胫骨横向骨搬移技术”救治了濒临截肢的516例重度糖尿病足患者，保肢率达96%，处于国内外先进水平，且病人治疗周期与后期护理康复时间大幅度缩小，治疗所带来的经济负担显著下降。

未来，中心将通过强强合作、学科融合及人才培养，致力于糖尿病足保肢诊疗方案的突破与推广、体制创新、产品开发和推广应用，力争创立具有原始创新能力的研究基地，为自治区科技转化及基地建设做出更大贡献。

二、队伍建设与人才培养

（一）实验室队伍的基本情况

实验室目前有固定研究人员48人，其中高级职称31人；博士33人，硕士13人；博导：9人，硕导：30人；荣获广西院士后备人选1人，八桂学者2人，特聘专家1人；流动研究人员6人，包括院士工作站依托团队，其中院士2人，教授4人；本实验室已经建成一支学历结构、职称结构、年龄结构与学缘结构较为合理的、有较强创新能力的高水平研究队伍。

（二）实验室队伍建设和人才培养的措施与取得的成效。

1.实验室队伍建设培养情况及取得成效

充分利用广西再生医学重点实验室、教育部骨与软组织再生修复国际合作联合实验室、广西再生医学人才小高地等平台，通过加强与国内外院校的交流合作，深化学习交流，进一步提升了科研队伍实力。2021年度，我实验室与西澳大学、上海九院、厦门大学开展了广泛的线上的学术交流，邀请国内外知名专家对实验室科研人员进行指导，科研水平进一步得到提高。

2.人才培养情况及取得成效

2021年，培养博士后20名，博士研究生80名，硕士研究生230名。各类毕业生都进一步深造，或进入到全国各地的知名医院、科研院所等单位工作，为国家的医疗、公共健康事业做出贡献。

（三）本年度引进和培养的优秀人才典型案例（以固定人员为主）。

1.宋方茗，博士，博士后，研究员，硕士生导师，广西高等学校千名中青年骨干教师培育计划人选，广西科技专家库专家，广西高新技术企业评审专家，广西科技创新券入库专家，广西实验动物学会第二届理事会理事，中国民族医药学会药理与毒理学分会理事。现为广西再生医学重点实验室/教育部骨与软组织再生修复国际合作联合实验室科研骨干，2015年赴澳大利亚西澳大学访学1年。主要研究方向骨骼系统疾病的发病机制及药物防治研究。科研方面，获批多项国家级及省部级项目，目前发表25篇SCI科研论文，授权专利7项。2019年由自治区人社厅推荐，作为全区优秀博士后代表在《中国博士后工作年报（2018）》刊登个人先进事迹（全区仅1人）；多次受邀参加自治区科技厅重大政策起稿、重大项目评审等活动。教学方面，获得多项校级奖励，其中包括广西医科大学优秀教师，广西医科大学第九届青年教师教学基本功比赛二等奖等。

三、开放交流与运行管理

（一）实验室相关规章制度建设情况。

为规范仪器设备管理与使用，实验室严格参照各项管理办法，各仪器由专人负责统一管理和维护。制定了《实验室管理办法》《实验室仪器管理制度》《实验室安全责任书》《实验室基本安全制度》等10项管理制度及27项仪器使用登记表，包括《BMG酶标仪仪使用登记表》《荧光定量PCR仪预约登记表》《液氮罐储存物品登记表》等，规范及加强仪器设备的使用记录及技术管理。

（二）实验室开展学术委员会活动情况。

2021年12月24日，广西再生医学重点实验室2021年学术委员会会议在广西医科大学国际教育学院3楼318会议室举行。本次会议邀请到了余斌、赵劲民、徐家科、伍伟锋、樊渝江、刘刚、王浩、秦安和许韧等九位学术委员会成员。

赵劲民副主任委员宣读了对重点实验室学术委员会成员调整名单，并感谢各位委员接受邀请成为广西再生医学学术委员会委员，希望各位委员对重点实验室的发展多提宝贵意见和建议，邀请各位委员有机会多来广西医科大学指导参观指导；各位委员认真听取了2021年度重点实验室工作情况，并对重点实验室的各项工作提出了意见和建议。

赵劲民副主任委员表示，重点实验室将综合考虑各位委员的意见和建议，将进一步凝练重点实验室的研究方向和内容。

（三）开放课题及执行情况，利用开放基金完成的优秀成果案例（1-3项）。

2021年度，本实验室设置新的开放课题，已在本实验室网站发出公告。本实验室所设立项的其他年度的各项开放课题正在有序开展相关工作。其中，2020年度的开放课题已经陆续开始科研工作，现将代表性成果简介如下：

1.周梦宇（广西医科大学第一附属医院），鞣花酸对骨质疏松模型大鼠股骨内的种植骨结合的作用

颌骨骨质和骨量缺陷会影响种植体的早期稳定，从而导致种植体丧失，固定修复失败，因此临床口腔种植医生将骨质疏松症(osteoporosis，OP）列为种植的相对禁忌证。骨质疏松症对颌骨的影响主要表现为其骨量减少与骨内布满孔隙。骨质疏松患者的颌骨植入种植体后，因其与种植体结合的骨面积减少以及缺乏足够密质骨支持，导致骨结合指数降低，骨结合时间延迟，从而影响种植体与骨结合的形成质量。为了满足骨质疏松症患者对种植牙的需求，探索有效途径纠正骨质疏松对种植体骨愈合的不利影响，对临床牙种植有重要的意义。

课题组在前期细胞筛选研究已经筛选出一些可抑制破骨细胞的分化和形成的天然植物活性成分，如鞣花酸。糅花酸是广泛存在于植物组织中的一种天然多酚组分，过去对其研究表明：其对结肠癌、食管癌、肝癌、肺癌、舌及皮肤肿瘤等有很好的抑制作用。本研究旨在深入探索鞣花酸对破骨细胞的调节作用机理及其对骨质疏松的防治效应。通过去卵巢小鼠建立骨质疏松动物模型，分组进行鞣花酸的干预（腹腔注射不同剂量的鞣花酸），证明了鞣花酸在动物体内对骨质疏松症的保护作用。我们进而检测了血清中雌激素（E2）和Ⅰ型胶原交联C-端肽（CTX-I）等，间接地反映了鞣花酸在动物模型中对骨代谢活动的影响。在后续研究中，我们计划采用Micro-CT和组织学的方法，分析其形态学学特征和重要的骨参数，如对骨小梁体积比(BV/TV)、骨小梁厚度（Tb.Th）等；通过组织学观察骨内细胞数量的改变，了解和验证鞣花酸对骨质疏松模型小鼠的骨保护作用的效果和作用机制。提取实验组和对照组的小鼠的骨组织进行细胞培养、PCR实验和Western Blot实验或ELISA实验，与体外分子生物学实验结果对比，以了解鞣花酸在动物体内的作用机制，更好地阐明鞣花酸抗骨质疏松的作用机理。

2.袁桂鑫（汕头大学医学院第二附属医院），环氧木香内酯抗骨质疏松的作用机制研究

骨质疏松症（osteoporosis，OP）是一种以骨量降低和骨组织微结构破坏为特征，导致骨脆性增加和易于骨折的代谢性骨病。按照骨质疏松症病因可分为原发性和继发性两种，继发性OP常由于分泌代谢疾病或全身性疾病引起。原发性骨质疏松症包括Ⅰ型绝经后骨质疏松症、Ⅱ型老年骨质疏松症和特发性骨质疏松症(包括青少年型)。破骨细胞的形成及其骨吸收的增加被认为是骨质疏松症的主要原因，因此抑制破骨细胞成为骨质疏松治疗的主要目标。我们前期研究应用细胞和信号通路为基础识别出环氧木香内酯能抑制能够抑制破骨细胞后期重要的转录调控因子NFATc1的表达,同时分析其对NF-κB及MAPK信号通路的影响。本项目通过结合上述前期工作，本研究将系统分析环氧木香内酯的直接靶分子，并进一步研究证实了环氧木香内酯对卵巢切除小鼠骨丢失的保护作用的影响。本实验证实从体内、体外研究验证环氧木香内酯通过调控RANKL激活的NF-κB、NFATc1及MAPK信号通路来抑制破骨细胞形成和骨丢失。环氧木香内酯有望成为治疗破骨细胞引发的骨溶解疾病的新的候选药物。本项目为运用中国特色中草药预防和治疗骨质疏松症提供新的理论依据，本实验通过明确环氧木香内酯在破骨细胞吸收中的分子机制，为临床治疗骨质疏松提供新的药物。

目前本实验已证实环氧木香内酯能够抑制RANKL诱导的破骨细胞通路，包括RANKL激活的NF-κB信号通路，并且在动物实验中证实了环氧木香内酯对卵巢切除小鼠骨丢失具有明显保护作用。

3.杨荣水（厦门大学附属中山医院），白杨素抗局部骨溶解的作用机制研究

理论上，只有当成骨细胞和破骨细胞的生理功能在骨形成和骨吸收之间保持平衡时，骨稳态才存在。当这两个过程分离时，骨骼疾病就会发生。破骨细胞的过度激活会导致一系列的骨溶解性疾病，包括骨质疏松症、无菌性假体松动、类风湿性关节炎和骨关节炎。其中膝关节和全髋关节置换术的长期并发症主要由常见颗粒源性假体材料和金属生物材料植入物的无菌假体松动引起。无菌假体松动并发症导致患者的生活质量较差，长期佩戴会产生磨耗和疼痛。一般认为磨粒磨损颗粒加速炎症反应，诱导破骨细胞的过度激活，导致假体周围骨吸收和骨流失增加，从而加速假体的过度松动。核因子κb配体受体激活因子（Receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand，RANKL）及其下游信号通路被认为是驱动破骨功能形成和激活的关键介质。因此，破骨细胞的形成和/或其功能仍然是研究和开发治疗骨溶解性疾病药物的主要目标。

白杨素（Chrysin，CHR）是一种黄酮类化合物，具有广泛的抗炎和抗肿瘤作用。然而，其对破骨细胞的影响尚不清楚。因此，在研究中，我们通过TRAP染色实验和定量评估白杨素对破骨细胞是否有抑制作用以及通过羟基磷灰石吸收坑实验和F-肌动蛋白带染色检测白杨素对破骨前体细胞骨吸收和破骨细胞融合的抑制作用。接着我们的Western blotting分析了RANKL诱导的MAPK和NF-KB信号通路阐明了白杨素抑制破骨细胞的作用机制。最后，小鼠颅骨骨溶解模型显示，白杨素对钛颗粒在体内诱导的骨破坏具有保护作用。总的来说，数据强烈表明，白杨素具有良好的抗肿瘤作用，也可能是一种潜在的治疗溶骨性疾病的药物。

本课题目前已经完成全部实验，文章已经在投稿阶段（frontier in pharmacology，JCR一区IF为5.8）。

（四）参与国际重大研究计划，举办或参加重要国际学术会议情况，国际合作取得的突出成绩。

1.国际重大研究计划

无

2.举办及参加国际学术会议

团队科研骨干高明研究员，在2021年度先后共参加了三次国际学术会议，“2021第三届高分子材料合成与应用国际学术会议（ICPSA2021）”“2021国际纳米技术与材料大会”以及“2021年高分子材料化学研讨会”。

3.国际合作取得的突出成绩

（1）实验室与西澳大学Kathleen Davern教授研究团队联合开展了单克隆抗体研发工作，制备了针对RANKL、EGFL6、MSLN和Furin等多种骨细胞相关蛋白的单克隆抗体。并将基因工程抗体研发技术引入国内。广西医科大学已将该抗体研发和制备系统建设列入“2021-2023年中期规划项目库”，为平台持续建设落实了政策和资金支持。

（2）实验室基于广西医科大学实验动物中心与西澳大利亚大学合作开展骨与软组织相关基因小鼠库的组建工作。目前共有30余种基因敲除小鼠品系，为骨与软组织疾病机制研究提供了得力的动物模型。该基因小鼠库已为当前西南地区最大的骨与软组织基因小鼠研究平台和广西骨分子生物学研究的前沿资源。

（五）实验室作为本领域公共研究平台的作用，大型仪器设备开放和共享情况。

本实验室大型科研仪器设备均按照科技厅的要求在科研基础条件资源调查大型设备共享平台（简称“大仪网“）上登记，实现了对社会的开放共享。2021年度本实验室继续对外开放。

（六）实验室网站建设情况。

为加强实验室宣传力度及开放共享，本实验室积极进行重点实验室网站建设，目前实验室网站（http://bc.gxmu.edu.cn/gxmuzs/）已经建成，由实验室人员不定期在网站上更新实验室最新动态，设立仪器开放共享预约系统、发布重点实验室开放课题申请及最新信息等。实验室网站将严格按照国家相关法律法规的规定管理、运行和维护。

（七）实验室开展科普工作情况。

为响应2021年“全国科技活动周广西活动暨第三十届广西科技活动周·广西创新驱动发展成就展活动”精神，我实验室于2021年5月28日面向全社会开展主题为“骨质疏松症相关细胞的应用基础研究”科普活动。此次活动旨在帮助广大师生深入了解我实验室科学研究建设，营造更加浓厚的创新氛围，为广大公众带来一场丰富多彩的科普盛宴，全方位立体化促进公众科学素质提升，开放当天共有20余位本科生同学参与该活动，收到了良好的效果。

四、成果转化与产业化

（一）与企业开展产学研合作情况。

本年度我实验室积极与企业开展产学研合作，开展骨科基础研究及临床应用研究。广西医科大学与广西莱德康顺生物医药科技有限公司签订相关“骨坏死创新药RAB-001的临床前研究”合作协议有序进行中，2021年度完成该课题，目前正在准备结题材料。

（二）技术转移与成果转化情况。

携手广西医大协同医疗技术有限公司面向广西及周边提供3D打印个体化医学订制服务。建立了个体化3D模型重建、制备及3D手术导板制备等系统，创新性研发3D打印骨科瞄准器（桂南械备20180034），试模（备案号：20200070）、3D打印可降解人工骨产品（生产批号：K03170903）等产品，2020年3月经广西医疗保障局批准已进入医疗服务项目收费系统，并已进入区内8家医院，可面向广西及东盟地区提供3D打印订制服务，取得了较大的经济和社会效益，每年实现直接经济效益700余万元，间接经济效益3000万元，推动广西自主研发3D打印医疗成果的临床转化，促进区域精准医疗和大健康产业发展。

（三）重要成果产业化情况。

1.海洋废弃物综合利用及大健康产品开发

以广西医科大学作为牵头单位，联合澳大利亚西澳大学、四川大学的技术优势以及广西柳州医药股份有限公司、广西云康健健康管理股份有限公司的产业基础，在广西科技重大专项（《广西大宗海洋生物废弃物综合利用及大健康系列产品研发与产业化》桂科AA17204085）的支持下，形成产学研协同的合作模式。基于研发成果已申请发明专利17件（授权1件），参与制定产品企业技术标准5项，产生直接经济效益1000多万元。建成了10万级无菌GMP净化生产车间，建立了化妆品生产线，为海洋生物活性成分的分离、纯化、鉴定、生物学评价、生产工艺及其产品的质量控制、产品生产备案提供了转化平台；获得了《化妆品生产许可证》（证书编号：桂妆20210002），许可项目包括膏霜乳液单元(护肤清洁类)和一般液态单元(护肤水类)，珍珠美容霜等产品正在申请产品备案。

五、实验室大事记

（一）实验室开展学术委员会的相应会议纪要、文字和图片材料。

（二）国内外对实验室的重要评价，附相应文字和图片材料。

无

（三）相关领导考察实验室的图片及说明。

1.教育部部长陈宝生莅临视察

2021年3月27日，时任教育部部长陈宝生在自治区政府主席蓝天立、副主席黄俊华陪同下莅临我校视察。在校党委书记黄照权、校长赵劲民的陪同下，陈宝生部长、蓝天立主席一行视察了广西再生医学研究中心和医大协同医疗技术有限公司，并与一线师生和科研工作者亲切交流，对我校根据经济和社会发展需求，积极探索产学研合作教育的新途径、加强对学生创新能力的培养、提高学生综合素质的培训模式表示肯定，并指出学校在今后产品研发中要着重考虑组织再生，尽快开发与人体组织更匹配、能降解的再生修复材料，服务临床需要、造福于广大人民群众。

（四）研究方向或名称的变更、人员变动、大型仪器设备添置等情况。

1.研究方向或名称的变更

无

2.人员变动

无

3.大型仪器设备添置

2021年度本实验室申请购入了细胞微孔板成像系统、正置荧光显微镜，流式细胞仪等设备。

（五）对实验室发展有重大影响的其它活动。

（1）2021年9月，广西医科大学第一附属医院骨科学获得“品牌学科”称号，并获2021年临床重点专科财政专项经费支持，每年100万，主要用于学科建设及团队培养，尤其是中青年骨干及年轻医师培养，旨在以创伤修复为基础、地方重大高发疾病为导向，打造国内一流、区域领先、辐射周边省份及东盟地区、特色鲜明的广西骨科疾病临床医学研究中心。

（2）2021年骨科临床团队获批“中央财政2021年医疗服务与保障能力提升（国家临床重点专科建设项目）”，获专项经费500万。

六、依托单位支持实验室建设情况

（一）科研用房情况（是否相对集中、总面积是否达1000平方米以上）。

广西医科大学新科技大楼15、16、17层为本实验室主要科研基地，2018年4月正式投入使用，实验用房占地面积3874平方米。本年度，科研用房未增加。

（二）仪器设备情况（设备原总值是否达1000万元人民币以上）。

本实验室主要设备仪器拥有小动物成像仪、MSD、荧光定量PCR仪、生物力学检测仪、酶标仪、核酸蛋白测定仪、红外激光扫描成像系统、倒置荧光成像分析显微镜、倒置生物显微镜成像系统、荧光发光分析仪、骨生物学研究系统、X射线多晶粉末衍射仪、导热系数测试仪和万能材料试验机、红外光谱仪、紫外可见分光光度计、细胞压力加载系统、超声波组织脱钙仪、细胞微孔板成像系统、正置荧光显微镜等，50万元以上仪器11台/套，仪器总价值为2593.6万元。