水凝胶：让干细胞再生疗法离现实更近

水凝胶，是一类具有亲水基团，能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结构的聚合物。水凝胶在水中不溶解，有的能够感知外界微小刺激（智能性水凝胶）。研究者们发现水凝胶除了能够吸湿，还可以用于经皮给药系统（或敷料）、干细胞疗法辅助剂、可溶解创可贴等等。

培养干细胞的水凝胶含有促进干细胞自我更新和分化的生物分子，可以模拟干细胞的天然环境，为其提供富含蛋白和糖的细胞外基质。干细胞粘附在细胞外基质上，自行组织成微型器官，比如视网膜、肾或肠。

干细胞+水凝胶，可修复失眠和脑损伤

加拿大多伦多大学研究人员开发出一种水凝胶生物材料，有助于保持细胞活性，也能使它们更好地结合成组织。两项早期试验显示，运用这一材料能在一定程度上逆转失明，并帮助中风动物恢复。相关论文发表在《Stem Cell Reports  》上。

研究人员正在开发疾病或外伤性神经损伤的新疗法，新成果是其中一部分。他们把干细胞装入一种水凝胶后移植到小鼠眼睛和脑中，发现能促进其恢复损坏的功能。水凝胶由两种成分构成——甲基纤维素和透明质酸，前者能形成凝胶并把细胞聚在一起，后者则有助于细胞存活。

干细胞在治疗领域很有前景，有望培养替换用的组织和器官。虽然在实验室培养干细胞很容易，但要把它们移植到身体需要的地方，就会有很多问题。身体环境极为复杂，移植的干细胞通常会死，或不能很好融入周围组织。

水凝胶，当时只是作为一种泡状包裹，在转移和植入干细胞过程中让细胞聚在一起。而现在，水凝胶不仅能把细胞聚在一起，还能直接促进干细胞存活并结合在一起，这让干细胞疗法离现实更近。

在其中一项实验中，研究人员用干细胞培养了感光受体，把它们装入水凝胶注射到失明小鼠的眼睛里。随着越来越多的细胞存活、生长在一起，小鼠在一定程度上恢复了视力。检测显示，它们的瞳孔反应恢复了约15%，眼睛开始能探测到光并有所反应。在另一项研究中，研究人员将干细胞注入近期中风的小鼠脑中。几周后，小鼠的运动协调性开始有所提高。

研究人员指出，水凝胶能在眼睛和大脑中促进细胞存活，就可能用于身体其他更多部位的细胞移植。水凝胶还有另一个优点，当它把细胞送到指定地点后，就会降解并在几周内被身体吸收。

MSCs微球+水凝胶，可促进伤口愈合

伤口愈合是一个涉及多种细胞类型和生物活性因子的复杂过程。然而，伤口的大小、位置和炎症反应都可能影响伤口愈合进程。与生物惰性敷料相比，重组生长因子如血小板衍生生长因子（PDGF）、表皮生长因子（EGF）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）的局部递送可刺激肉芽组织和上皮形成，进而加速伤口愈合。

本文通过改变纤维蛋白水凝胶的物理特性，增加间充质干细胞（MSCs）球体中VEGF和PGE2的产生和生物活性，从而促进伤口愈合。

干细胞外泌体+水凝胶，可促进软骨关节再生

关节软骨几乎没有先天自愈的再生能力是目前临床治疗中面临的巨大挑战，干细胞衍生的外泌体（SC-Exos）是一种重要类型的细胞外纳米泡，对于代替基于干细胞的治疗的软骨再生显示出巨大的潜力，然而目前还没有有效的给药方法能够在软骨缺损部位持久保留外泌体，并让其有效发挥修复作用。不过，日前上海交通大学附属第六人民医院的汪泱研究员和华东理工大学的研究人员合作开发的光诱导亚胺交联水凝胶胶或将改变这一现状。

据悉，光诱导亚胺交联水凝胶胶呈现出优良的操作能力、生物相容性和***重要的软骨整合能力，可作为外泌体支架用作软骨再生的无细胞组织补丁（EHG），研究发现 EHG 可以将外泌体保留在内部并在体外调节软骨细胞和hBMSCs。此外，EHG 还可以与自身软骨基质整合，促进细胞沉积在软骨缺损部位，***终促进软骨缺损的修复，研究人员表示，希望 EHG 组织补丁能提供一种新的无细胞支架材料用于帮助伤口修复。

MSCs+可注射胶原支架，可用于卵巢功能再生

智能型胶原支架犹如一个供干细胞生长发育的“温床”。干细胞和生长因子具有修复功能，但因其体积小，在丰富血流的作用下，很难作用于受损部位。因此，如何将注入到体内的干细胞固定在需要它们的地方，成为一大难题。

中科院遗传发育所再生医学研究团队负责人戴建武团队研制出一种可以注射的智能型胶原支架材料，以水凝胶形式存在，在与干细胞充分混合后注入患者卵巢内，形成一个供干细胞生长发育的“温床”，以保证其仅限于卵巢内“活动”，解决了这一难题。

同时，MSCs 附着在胶原支架材料上，通过支架帮助干细胞定植、分化，修复早衰的卵巢，使患者能够重获生育能力。并且，胶原支架在完成“任务”之后，通常持续数月左右就会自然降解，对人体无伤害。

在体外、临床前研究基础之上，项目通过***卫计委备案后，此项研究从2015年7月到2016年7月入组14例POF患者，进行胶原/UC-MSCs或UC-MSCs移植治疗POF患者的单中心随机对照试验（Clinical Trial 注册号: NCT02644447）。

临床研究结果显示：胶原/UC-MSCs或UC-MSCs卵巢内移植可恢复POF女性的卵巢功能，包括降低FSH水平，提高雌激素浓度，部分改善卵巢内血流，促进卵泡活动。其中2例患者获得自然妊娠。此外，所有移植的患者无不良反应发生，随访1年后各项生理指标正常。这些结果为干细胞联合医用胶原移植治疗POF打下坚实的基础。

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