生物打印的富含dECM颗粒的微凝胶可增强间充质基质细胞的旁分泌效应，从而改善心肌梗死的治疗效果

《Acta Biomaterialia》：Bioprinted dECM particles-Laden Microgels Enhance the Mesenchymal Stromal Cell Paracrine Effect for Myocardial Infarction Treatment

　　

彭世勤|郝颖|李波|陈静若|周浩|刘泰洛|张定毅|徐立凡|廖启月|乌拉·哈尼夫|陈宇文|陈茂

摘要

尽管采用了基于指南的再灌注和药物治疗方法，心肌梗死（MI）仍然在临床上带来重大挑战，其发病率和死亡率仍然很高。间充质基质细胞（MSC）移植是一种有前景的治疗策略，但其疗效受到移植细胞在恶劣的梗死微环境中的存活率低和旁分泌功能不稳定的限制。在这里，我们开发了一种基于数字光处理的集成微载体系统，该系统将MSC封装在经过心脏来源的去细胞化细胞外基质（dECM）颗粒功能化的微凝胶中（称为MSCs@dECMMG）。通过利用心脏dECM的天然生物化学成分和结构特征，这种仿生微载体不仅能够提高MSC的存活率，还能主动调节其分泌活性。MSCs@dECMMG产生的条件培养基能够促进人脐静脉内皮细胞的血管生成反应，并减轻H9c2细胞中的氧化应激诱导的凋亡。在大鼠心肌梗死模型中，局部植入MSCs@dECMMG后，左心室射血分数从32.03%显著提高到60.77%，纤维化面积减少了17.44%，左心室壁厚度增加了2.6倍。总体而言，这项研究表明，含有dECM的微凝胶可以作为生物活性载体，引导MSC的分泌信号传导，为推进基于细胞的MI治疗方法提供了新的策略。

意义声明

移植的MSC在恶劣的梗死微环境中的低存活率和不稳定的旁分泌效应仍然是主要的临床挑战。如何特异性地增强MSC的旁分泌功能对于有效的心脏修复至关重要。在这里，我们提出了一种精密设计的微载体系统，该系统将机械研磨的心脏dECM颗粒整合到DLP生物打印的微凝胶中以输送MSC。与以往关注MSC增殖或分化行为的研究不同，我们进一步发现了心脏dECM的潜力，并利用它来增强MSC的旁分泌信号传导，显著改善了心肌梗死后的心肌修复效果。这为dECM的应用开辟了新的维度——从指导分化到增强旁分泌功能——同时为未来的基于细胞的疗法提供了一个可扩展且可控的转化平台。