冯传良Advanced Material：手性水凝胶的研究方面取得新进展

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上海交通大学冯传良研究团队与北京大学口腔医院邓旭亮、卫彦研究团队在三维手性微环境调控干细胞命运方面有重大进展。相关研究成果以“Chirality Controls Mesenchymal Stem Cell Lineage Diversification through Mechanoresponses”（手性特征通过细胞的机械感受调控间充质干细胞的分化）为题，于2019年3月5日在线发表在国际权威期刊Advanced Material（《先进材料》）。

从仿生和组织修复需求的角度设计与构建高生物活性支架材料，实现细胞组织功能的选择性调控，促进骨组织修复重建成为口腔医学重要发展方向。在这一过程中，干细胞响应支架材料微环境特征引发功能分化差异的分子机制是科学问题的核心，是设计与构建具有“生物响应调控”功能的支架材料的理论基础与依据。生命体是长期自然进化的结果，是一个典型的多级多层次手性体系。作为生命体的基本构成单元，天然生物分子通常都是手性分子，高度的手性选择性是其执行生物学功能的前提。在生命发生过程中，这些手性分子自组装形成具有特殊立体构象和功能的生物结构，并进一步装配形成具有三维手性结构的细胞器、细胞外基质，从而形成组织和器官等更高级的生命体的宏观非对称性形态，行使相应功能。因此，手性选择的过程与规律不仅是生命起源的重大科学问题，也是再生医学支架材料活性功能设计的重要基础。

通过两个团队之间合作，利用苯丙氨酸的分子手性和自组装特性，深入研究了其组成的三维手性微环境如何调控干细胞命运（如图），研究发现纳米纤维的左右旋超微手性组装可以有效调控粘附分子Fn 空间构象，引发整合素Itgα5β1 识别分子动力学差异，进而启动FAK-ERK-pERK 与YAP/RUNX2 力学信号传导，诱导BMSCs 成骨与成脂分化差异，揭示出超微手性结构是调控分子识别动力学、启动细胞微纳力学响应的关键特性。这一发现不仅为理解生命起源中手性选择的过程与规律奠定了理论基础，也为设计与构建具有“生物响应调控”功能的支架材料提供重要启示。  

北京大学口腔医院邓旭亮与上海交通大学冯传良教授为共同通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金（81425007, 31570990, 51833006, 51772006, 31670993, and 21425314）资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900582

冯传良，上海交通大学材料科学与工程学院教授、副院长。1996年河南师范大学本科，1998-2001年河南师范大学与中科院化学所联合培养获得硕士学位，2005年荷兰特文特大学（Twente）获博士学位，德国马普高分子所博士后， 2009年聘为上海交通大学教授。先后入选教育部“新世纪优秀人才计划”、上海市“高校特聘教授（东方学者）”、上海市“浦江人才”。承担国家自然科学基金重点基金、上海市教委重大项目等20余项。研究方向为水凝胶生物材料,主要解决仿生细胞外微环境无手性特征的根本问题。相关工作在J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater.，ACS Nano，Small等国际主流学术期刊上共发表论文110余篇。他引2000余次，担任Advanced Composite and Hybrid Materials编委等。
邓旭亮，男，1972年2月出生，现任北京大学口腔医院科研副院长，主任医师，教授，博士生导师，教育部长江学者特聘教授。中国生物医用材料产业技术创新战略联盟副理事长，口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室副主任，生物医用材料北京实验室副主任，口腔数字医学北京市重点实验室副主任，中国生物材料学会骨修复材料与器械分会副主任委员，中国生物材料学会纳米生物材料分会副主任委员，中国生物医学工程学会生物材料分会理事。2014年度获国家杰出青年科学基金资助，2013年获选科技部中青年科技创新领军人才，2013年作为第一完成人获教育部 “高等学校科学研究优秀成果奖”技术发明二等奖1项，2009年入选教育部“新世纪优秀人才”计划。

Advanced Materials是工程与计算大学科、材料与化学大领域（包含材料化学，材料物理，生物材料，纳米材料，光电材料，金属材料，无机非金属材料，电子材料等等非常多的子学科，以及非常大量与材料相关的研究领域）的顶尖期刊，在国际材料领域科研界上享誉盛名。其影响因子为21.95