严重创伤重要组织器官修复再生的细胞与分子机制研究

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一、关键科学问题及研究内容

(一)拟解决的关键科学问题根据严重创伤后损伤组织修复与再生发生的病理

生理过程，结合现代细胞与分子生物学的研究进展，本项目拟解决的关键科学

问题是“严重创伤后全身与局部内环境改变对重要组织和器官修复与再生的影

响及其相关机制”，主要包括以下四个方面（图 1）：

1、严重创伤全身性损害对局部组织修复与再生影响的细胞与分子机制。主

要从整体了解严重创伤缺血缺氧导致全身内环境改变与平衡失调对局部组织修

复与再生影响的细胞与分子机制等；

2、严重创伤局部微环境改变对重要组织器官损伤修复与再生的影响与调控

机制。主要阐明严重创伤后局部微环境改变的特征与相关机制，以及这种改变

对组织修复细胞（多种成体干细胞）的诱导分化与重编程作用，明确这些作用

对修复速度与质量的影响；

3、几种代表性组织器官严重创伤后修复与再生关键的细胞与分子机制。主

要从严重创伤后全身与局部改变的共性机制影响个性机制入手，研究皮肤、肺、

骨、软骨与外周神经等代表性组织器官修复与再生的“始动”与调控机制；

4、重要组织器官完美修复与再生的关键性制约因素。解决和突破促进组织

修复与再生关键技术的瓶颈，为建立创新的治疗技术和方法打下基础。

(二)主要研究内容根据需要解决的关键科学问题，本项目主要研究内容如

下（图1）：

1、严重创伤缺血缺氧对组织修复与再生的影响与关键机制。重点解决缺血

缺氧的始动因素以及缺血缺氧导致机体内环境改变影响重要组织器官修复与再

生的机制；

2、严重创伤免疫紊乱和全身炎症对重要器官修复与再生的影响。重点解决

严重创伤免疫失调和全身炎症导致的内环境紊乱对重要器官修复与再生影响的

机制；

3、严重创伤局部微环境改变对成体干细胞分化的影响及其与组织器官修复

和再生的关系。重点研究创伤局部微环境改变对主要修复细胞分化的调控作用

及其与不同修复结局的关系；

4、严重创伤后肺损伤修复与再生机制。肺是严重创伤时最易受累的靶器官

之一。重点研究急性肺损伤时肺组织的自身修复与再生规律，局部微环境的促

修复作用与调控机制，建立促进肺组织内源性修复与再生的关键技术与措施；

5、严重创伤后皮肤及其附件完美修复与再生。从细胞、分子与基因水平以

及局部创面微环境改变模式，研究减少皮肤过度纤维化修复和促进皮肤附件，

特别是汗腺再生的相关机制，建立关键的促修复与再生措施；

6、严重创伤后骨、软骨和周围神经损伤修复与再生机制。重点从细胞、分

子与基因水平研究骨、软骨和周围神经损伤修复与再生的机制，了解制约修复

与再生的相关因素，建立促进修复与再生的创新技术和方法。

严重创伤后的组织修复与再生

全身大环境改变

皮肤组织内脏（肺）

完美修复与再生

骨、软骨、神经

局部微环境改变

损伤与抗损伤机制（神经、内分泌、免疫、炎症、因子…)

损伤修复与再生机制（细胞表型、干细胞、因子调控……)

重大需求

科学问题与

主要研究内

容

研究目标

严重创伤后的组织修复与再生

全身大环境改变

皮肤组织内脏（肺）

完美修复与再生

骨、软骨、神经

局部微环境改变

损伤与抗损伤机制（神经、内分泌、免疫、炎症、因子…)

损伤修复与再生机制（细胞表型、干细胞、因子调控……)

重大需求

科学问题与

主要研究内

容

研究目标

图1 项目拟解决的关键科学问题和主要研究内容

二、预期目标

(一)项目的总体目标

通过项目研究，要基本阐明严重创伤后全身内环境变化和局部微环境改变

对机体重要组织和器官修复与再生影响的细胞与分子机制，阐明严重创伤缺血

缺氧的始动因素以及这一过程对组织修复与再生的作用；揭示通过调节和改善

严重创伤后全身免疫紊乱和炎症反应以达到减轻损害、促进组织修复与再生的

规律；解析严重创伤局部微环境改变对重要组织器官损伤修复与再生的影响与

调控机制，为实现严重创伤后组织的完美修复与再生提供理论基础；解决和突

破影响严重创伤后重要组织器官（包括皮肤、骨、软骨、周围神经和肺）实现

功能重建和完美修复与再生的关键技术瓶颈，为建立创新的治疗技术打下基础。

通过研究为我国在该领域培养一批优秀的创新人才和建立相关的创新基地，使

我国在该领域的研究总体处于国际先进，部分处于领先水平。

（二）项目的五年预期目标

通过项目研究，要基本阐明严重创伤后全身内环境改变和局部微环境变化

对机体重要组织和器官修复与再生影响的细胞、分子机制，解决制约和影响组

织修复与再生的关键科学问题，提出创新的理论和认识用于指导组织修复与再

生的基础研究和临床治疗。在国际本专业SCI杂志发表高水平学术论文200余篇，

力争在国际著名杂志，如Nature等杂志发表论文有突破，获得国际同行的认可。

通过项目研究，要突破影响组织修复与再生的关键技术难题，建立约10种

促进重要组织和器官（包括皮肤、骨、软骨、周围神经和肺）修复与再生的创

新技术和方法，获得相关发明专利30余项，临床应用批文6-8件，真正实现基础

研究成果向实际应用的转化，使这些重要器官修复与再生的治愈率提高10%，

伤残率下降15%。

通过项目研究，进一步推动和完善我国创伤修复与再生医学的创新基地建

设并大力推动创伤和组织修复与再生转化医学的发展。在现有基础上，通过项

目带动和优化布局，在我国东西南北中的重要区域形成10 个区域性的国家级创

伤修复与组织再生研究中心和临床治疗中心，推广建立 20 个专门用于创面治疗

的示范病房，形成基础与临床结合，研究与转化并举，各种高新技术（包括细

胞治疗技术、组织工程技术、蛋白工程技术等）综合应用的中心，以适应国家

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摘要：

本项目聚焦严重创伤后组织修复与再生的关键科学问题旨在阐明全身内环境与局部微环境改变对重要组织和器官修复与再生的影响及其机制。研究内容包括：严重创伤缺血缺氧对组织修复的影响与机制；免疫紊乱和全身炎症对重要器官修复的影响；局部微环境改变对成体干细胞分化的影响及其与组织修复的关系；肺、皮肤、骨、软骨及周围神经损伤后的修复与再生机制。项目预期通过五年研究基本阐明相关细胞与分子机制解决关键技术瓶颈提出创新理论和认识建立创新技术和方法发表200余篇高水平SCI论文获得30余项发明专利和68件临床应用批文推动我国创伤修复与再生医学的发展培养一批优秀创新人才。

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