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北京大学口腔医院刘燕研究团队揭示骨矿化前体在细胞内的发生机制

发布时间:2020-05-25 浏览次数:
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近日,北京大学口腔医院正畸科刘燕研究团队与武汉大学口腔医院张玉峰教授,共同在国际顶级期刊《尖端科学》(Advanced Science)发表题为《生物矿物前体形成起源于钙、磷团簇从内质网到线粒体的运输》(Biomineral Precursor Formation Is Initiated by Transporting Calcium and Phosphorus Clusters From the Endoplasmic Reticulum to Mitochondria)的研究论文。该研究通过对胚胎骨发育及骨细胞分化过程的超微观察,揭示了骨生物矿化过程中矿化前体形成的潜在机制, 填补了矿化前体起源及形成机制的空白。

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北京大学口腔医院刘燕研究员及其合作者基于多年在骨再生及生物矿化的研究基础,将先进的纳米形貌观测手段与细胞生物学有效结合,对胚胎骨发育及体外成骨细胞分化过程进行连续超微观察,证实线粒体是矿化前体的形成场所,且线粒体内钙磷元素的初始沉积部位与内质网位置关系紧密。本研究系统性阐述了内质网钙摄取,内质网膜上钙磷团簇形成,继而被转运到线粒体,并经过线粒体自噬,最终形成矿化前体的一系列过程。该研究成果进一步揭示了骨矿化前体在细胞内的发生机制,为生物矿化及骨发育相关研究提供新视角。

本研究在国家自然科学基金和湖北省技术创新专项资金的资助下完成,正畸科刘燕研究员和武汉大学张玉峰教授为该文章的共同通讯作者。

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刘燕,研究员,博士生导师,第四批国家“万人计划”青年拔尖人才,科技部中青年科技创新领军人才, 北京市科技新星;长期致力于口腔硬组织矿化机理及生物再生的研究,团队主要创新成果包括:提出聚羧酸及磷酸盐双靶向调控的bottom-up仿生矿化新方法;构建多级微纳结构骨仿生替代材料,将骨再生率提高至传统植骨材料的3倍且可媲美自体移植骨;揭示内源性骨再生的免疫机制。团队在《先进材料》(Advanced Materials、《先进科学》(Advanced Science、《先进功能材料》(Advanced Functional Materials、《纳米能源》(Nano Energy、《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society、《美国化学学会—纳米材料》(ACS Nano等国际权威期刊发表学术论文70篇;单篇最高被引达318次,被评为中国百篇最具影响国际学术论文、Web of Science 高被引论文;主持国家及省部级项目11项;授权国家发明专利4项;先后获第一届全国口腔优秀青年、IADR/Unilever Hatton Divisional Award (第十二届杰出青年学者一等奖)、wCADR 1st Place Young Investigator Award(全球华人青年研究学者一等奖)等国内国际学术奖励;担任International Journal of Oral ScienceFrontiers in Dentistry 编委,中华口腔医学会口腔生物医学专委会委员等。