神奇干細(xì)胞創(chuàng)口貼，快速再生修復(fù)創(chuàng)面

間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）因其能通過旁分泌機(jī)制發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)與組織再生作用，被廣泛應(yīng)用于炎癥性疾病及創(chuàng)傷（包括創(chuàng)面修復(fù)）的治療。相較于懸浮的MSCs，以細(xì)胞球體形式存在的MSC球體（mesenspheres）在創(chuàng)面愈合中展現(xiàn)出更顯著優(yōu)勢，因其具有更強(qiáng)的旁分泌功能，且能在常溫條件下保存較長時(shí)間。傳統(tǒng)干細(xì)胞遞送主要依賴注射方式，但該方法具有侵入性，會增加患者痛苦。因此，亟需開發(fā)非侵入性干細(xì)胞遞送策略。目前雖已開發(fā)多種敷料載體，但基于干細(xì)胞球的敷料仍面臨四大技術(shù)瓶頸：成球效率低、創(chuàng)面分布不均、球體釋放不完以及重復(fù)給藥受限。

近期，澳門大學(xué)的賈艷偉副教授在《Chemical Engineering Journal》期刊上在線發(fā)表題為“Wound healing accelerated by stem cell bandage"的原創(chuàng)性論著。該研究通過開發(fā)了一種新型干細(xì)胞球敷料（MSB），通過將干細(xì)胞球的制備與遞送整合為一體化解決方案，成功攻克上述難題。該敷料采用生物相容性優(yōu)異的聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料構(gòu)建，其表面可產(chǎn)生數(shù)千個(gè)圖案化微孔，可實(shí)現(xiàn)干細(xì)胞球的高通量制備。MSB能確保干細(xì)胞球在創(chuàng)面實(shí)現(xiàn)均勻分布、釋放，并支持多次給藥操作，且在室溫下可保持六天有效活性，具有臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)MSB能顯著提升相關(guān)因子分泌水平。基于小鼠模型的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示：相較于空白對照組，MSB使創(chuàng)面愈合速度提升33%，皮膚組織重塑效率提高58%。該項(xiàng)技術(shù)可能為糖尿病足潰瘍、燒傷等慢性傷口的MSCs療法帶來革命性突破。

作者首先采用摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)（microArch^® S240，精度：10μm）制備具有微柱陣列的模具，隨后通過聚二甲基硅氧烷（PDMS）澆鑄成型，固化后獲得具有高通量微孔結(jié)構(gòu)的PDMS基材。將細(xì)胞懸液注入微井后，細(xì)胞可自發(fā)組裝形成干細(xì)胞球，其生成通量由模具微柱密度決定，具備規(guī)?；苽錆摿ΑＴ?/span>PDMS載體可直接貼附于創(chuàng)面，實(shí)現(xiàn)類創(chuàng)可貼式便捷應(yīng)用，同時(shí)為干細(xì)胞球的儲存、運(yùn)輸及臨床使用提供了優(yōu)化解決方案（圖1）。

圖1. MSB作為用戶友好型間充質(zhì)干細(xì)胞遞送平臺促進(jìn)皮膚創(chuàng)面愈合的示意圖解。

由于MSB需與皮膚直接接觸，研究人員首先對其材料特性進(jìn)行了系統(tǒng)表征。掃描電子顯微鏡（SEM）分析顯示，材料表面光滑均一，有利于形成致密且均一的干細(xì)胞球。PDMS基質(zhì)具有優(yōu)異的柔韌性和可裁剪性，可貼合不同形態(tài)的創(chuàng)面。進(jìn)一步研究表明，該材料兼具良好的穩(wěn)定性與生物相容性?；诖瞬牧蠘?gòu)建的MSB平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)高活性、尺寸均一的干細(xì)胞球的高通量制備（圖2）。

圖2. 干細(xì)胞球創(chuàng)可貼的制備與表征。

本研究系統(tǒng)評估了基于干細(xì)胞球的敷料在常溫條件下的保存穩(wěn)定性，這是實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化的重要前提條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，25℃常溫保存條件下，MSB敷料可維持干細(xì)胞活性達(dá)6天。這一特性不僅避免了特殊保溫設(shè)備的需求，更顯著提升了產(chǎn)品的臨床適用性和運(yùn)輸便利性（圖3）。

圖3. 干細(xì)胞球的保質(zhì)期。

體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三維培養(yǎng)的干細(xì)胞球較傳統(tǒng)二維培養(yǎng)表現(xiàn)出更強(qiáng)的旁分泌能力，其TGF-β1和IL-10等關(guān)鍵傷口愈合因子的分泌水平顯著提升。流式細(xì)胞術(shù)分析證實(shí)，成球培養(yǎng)后細(xì)胞干性標(biāo)志物表達(dá)維持穩(wěn)定，分化潛能未受影響。這些特性共同促進(jìn)了干細(xì)胞球在創(chuàng)面修復(fù)中展現(xiàn)出優(yōu)于單層培養(yǎng)細(xì)胞的治療效果（圖4）。

圖4. 干細(xì)胞球體外促創(chuàng)面修復(fù)效應(yīng)研究。

基于小鼠傷口模型的體內(nèi)研究顯示，MSB敷料組較對照組顯著加速創(chuàng)面愈合進(jìn)程。組織學(xué)分析表MSB處理組呈現(xiàn)更優(yōu)的組織重塑特征，具體表現(xiàn)為：表皮層增厚、膠原沉積量提升，以及皮膚附屬器再生增強(qiáng)。免疫組化結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)，MSB組創(chuàng)面具有更完善的組織結(jié)構(gòu)和功能重建（圖5）。

圖5. 干細(xì)胞球體內(nèi)促小鼠創(chuàng)面修復(fù)效應(yīng)研究。

總結(jié)：研究人員開發(fā)了一種基于間充質(zhì)干細(xì)胞球的創(chuàng)可貼式敷料（MSB），可高通量制備致密均一的間充質(zhì)干細(xì)胞球（mesenspheres）。該敷料能實(shí)現(xiàn)干細(xì)胞球在創(chuàng)面的均勻遞送，有效解決了乳膏或支架載體中干細(xì)胞球釋放不的問題以及多次給藥的問題。研究證實(shí)聚二甲基硅氧烷（PDMS）作為敷料基材具有穩(wěn)定性好、生物相容性高、表面光滑等特性，其優(yōu)異的柔韌性可貼合人體曲面，且易于裁剪以適應(yīng)不規(guī)則創(chuàng)面，實(shí)現(xiàn)定制化的傷口治療。未來臨床應(yīng)用中，結(jié)合3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制創(chuàng)可貼。盡管本研究僅采用間充質(zhì)干細(xì)胞（T-MSCs），但該方法學(xué)未來可拓展至所有具有創(chuàng)面治療潛能的細(xì)胞類型，進(jìn)一步推動干細(xì)胞的臨床應(yīng)用。