陈泽昊硕士生等开发机械信号集成的水凝胶微球用于实现干细胞的募集和训练

图示：机械信号集成的微球能够招募和训练干细胞进行定向分化，促进髓核再生

陈泽昊硕士生等构建了一个基于微球的合成生态位，通过整合内源性细胞招募和基于机械传导的定向细胞分化策略来增强内源性组织再生。结合微流控和光聚合策略，我们制备了具有独立可调弹性模量（1-10Kpa）和ECM配体密度（2和1μg/ml）的纤连蛋白（Fn）修饰的甲基丙烯酸明胶（GelMA）微球，这能允许我们能够大范围地调节细胞骨架水平，以触发相应的机械生物信号来指导细胞命运。本研究证明，软基质（2Kpa）和低配体密度（2μg/ml）的组合可以通过转位Yes-associated蛋白（YAP）来有效支持椎间盘（IVD）来源的祖/干细胞向髓核（NP）样细胞分化，而无需添加诱导性分化因子。同时，血小板源性生长因子-BB（PDGF-BB）通过Fn的肝素结合域被负载到Fn-GelMA微球（PDGF@Fn-GelMA）上且持续释放超过28天，以动员祖/干细胞的招募。在体内实验中，微球-生态位维持了椎间盘结构并刺激ECM的合成，从而增强髓核的内源性再生。总之，这种具有细胞招募和机械训练能力的合成生态位允许高效的内源性干细胞迁移和精准分化，为内源性组织再生提供了一个有前途的新策略。

期刊页码：Advanced Materials. 2023, 2300180. 

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202300180