浙江大学欧阳宏伟团队在体外构建“骨痂”类器官，促进超速骨再生

目前临床上大面积骨缺损修复的策略都有其局限性，如愈合不完全和愈合时间太久。因此，可以通过仿生策略，寻求更有效的方法提升骨再生的质量和速度。

软骨内成骨是大多数骨组织（包括四肢骨、躯干骨及颅底骨等）发育和再生的主要机制。为了模拟自然愈合过程并保证体内骨再生效果，“发育工程”（developmental engineering）的概念被提出来模拟软骨内成骨过程中的关键发育事件来促进更有效的骨组织再生。

在软骨内成骨过程中，间充质干细胞在缺损部位主动凝聚和分化形成被称为“骨痂”（callus）的软骨核心，随后发生肥大、钙化和凋亡，以及随后的成骨祖细胞募集和成骨分化。这些过程表明，利用组织工程手段模拟骨痂组织（callus）的形成来实现有效的骨再生，需要实现骨痂组织（callus）多阶段行为以及多细胞组分。

近日，浙江大学欧阳宏伟教授课题组在 Biomaterials 期刊发表了题为：High-efficient engineering of osteo-callus organoids for rapid bone regeneration within one month 的研究论文。

研究团队基于在3D打印和类器官领域的研究积累，通过数字光处理（DLP）打印技术，实现负载有骨髓间充质干细胞（BMSC）的水凝胶微球的高效生产和BMSC在微球中的聚集凝结；在软骨诱导培养基中诱导分化3周后，构建出与发育过程中相似的骨痂类器官（osteo-callus organoids），且具有与发育中软骨内成骨相似的细胞构成，并实现了4 周内快速原位骨再生。

首先，基于目前已经建立的数字光处理（DLP）3D打印技术平台成功打印出含有hBMSCs的GelMA水凝胶微球，且该微球能够在体外长期培养并保持良好的细胞活性和细胞伸展（图1）。

该研究成功实现高效率软骨诱导含hBMSCs水凝胶微球（相比传统pellet培养模式），且含hBMSCs微球在体外呈现与软骨内成骨相似的先软骨化再骨化的过程（图2）。