免疫多细胞支架助力肌腱-骨一体化再生
中国科学院上海硅酸盐研究所研究人员成功研制出一种新型多细胞支架,用于实现肌腱-骨一体化再生。这种支架采用生物陶瓷和3D打印技术制作,能够模拟肌腱-骨界的独特结构,促进肌腱干/祖细胞(TSPCs)和骨髓间充质干细胞(BMSCs)的分化,实现双向成骨和成肌腱的功能。该研究成果已在《科学·进展》杂志上发表。
肌腱-骨界面的独特结构在人体运动功能中起着重要作用。然而,当发生损伤时,由于其生理结构复杂和再生能力差,临床手术治疗往往会导致界面处瘢痕组织形成,增加再次损伤的风险。传统生物材料主要用于增强与肌腱-骨直接相关的生物功能,如成骨分化或肌腱分化,但对于损伤部位的三维微环境和体内免疫细胞引发的炎症反应考虑不足。
为了解决这个问题,中国科学院上海硅酸盐研究所的研究团队开发了一种新型免疫多细胞支架。这种支架结合了硅酸锰(MS)纳米颗粒和肌腱/骨相关细胞,具有良好的免疫调控功能。其中,肌腱干/祖细胞(TSPCs)和骨髓间充质干细胞(BMSCs)以分层方式分布在支架中,可以模拟肌腱-骨界面的结构和功能。实验结果显示,这种多细胞支架不仅可以实现免疫调节、界面微结构再生和运动功能恢复,还能稳定释放锰离子,刺激巨噬细胞分泌PGE2,从而增强多细胞的特异性分化。
这一研究成果为软硬组织界面的一体化再生提供了新策略,有望为临床治疗提供更加有效的手段。