新型生物活性水凝胶助力肌腱连接损伤修复

新型生物活性水凝胶助力肌腱连接损伤修复

东南大学和南京医科大学的研究团队在Science Advances上发表了一项重要研究，开发了一种新型三维打印生物活性纤维增强水凝胶，用于肌腱连接损伤（MTJ）的修复。这种水凝胶含有间充质干细胞（MSCs）和Klotho，能够为MTJ再生提供优化的微环境，促进结构和功能的恢复。

肌腱肌连接（MTJ）是位于肌肉和肌腱之间的复杂特殊组织，负责传递肌肉收缩产生的力量。由于其在日常运动中承受集中机械应力，MTJ损伤非常常见，约占肌肉-肌腱-骨复合体损伤的28%。目前的治疗方法包括保守治疗和外科手术，但都存在复发率高、修复效果不佳等问题。

研究团队开发的这种新型水凝胶具有以下特点：

1. 三维打印的PLGA支架：提供足够的机械强度以维持MTJ的生理功能
2. 间充质干细胞（MSCs）：增强肌肉和肌腱的促再生生物活性
3. Klotho：改善MTJ损伤后的病理环境，具有抗氧化和免疫调节作用
4. 光交联丝素甲基丙烯酰（SilMA）水凝胶：作为Klotho的载体，提供三维富水微环境以维持MSC的存活

含MSCs和Klotho的PLGA增强SilMA水凝胶的制备示意图(K/M@SM-PA)（Credit: Science Advances）

研究团队首先评估了这种生物活性纤维增强水凝胶的理化性能和细胞相容性。随后，通过大鼠MTJ缺损模型验证了其在促进MTJ结构和功能再生方面的有效性。体内蛋白质组学分析揭示了水凝胶系统促进MTJ再生的潜在机制，表明其通过调节氧化应激和炎症，构建了一个优化的微环境，支持移植MSCs的存活和分化，并维持MTJ组织内驻留细胞的功能表型。

这项研究为MTJ损伤提供了一个有前景的治疗策略，有望解决现有治疗方法中存在的诸多问题，为患者带来更好的治疗效果。

本文原文来自Science Advances，由东南大学张薇、陈佳林及南京医科大学姚庆强团队共同完成。