全球首创!国内4D干细胞“创可贴”登上热搜,快速再生及修复创

2021
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全球首创!国内4D干细胞“创可贴”登上热搜,快速再生及修复创面

近日,国内“干细胞创可贴”的新闻刷屏。青岛大学徐文华教授团队开发的全球首创的干细胞”创可贴”正在进行二期临床试验。据悉,这是利用4D打印技术研发出一种新型干细胞载体,利用该载体可将干细胞牢牢贴在创面并对其进行修复,从而可避免麻烦的植皮手术。

皮肤创面愈合是目前医学上一大棘手问题,由各种外部损失或者自身疾病状态引起,如烧伤,电伤,糖尿病引起的皮肤溃疡等,目前对于皮肤创面治疗的手段包括药物治疗,植皮手术等,传统治疗疗效不佳,费用昂贵且患者痛苦,还存在瘢痕遗留等问题。面对传统修复方法的缺陷,科学家们尝试使用干细胞来作为“突破口”,干细胞具有分化为身体各组织细胞的潜能,可用于受损皮肤的修复。

干细胞:修复皮肤具有传统治疗不可比拟的优势

皮肤具有一定的自我修复能力,在受到轻微损伤后,多种细胞,如角质形成细胞从基底层迁移到创面,成纤维细胞也会移动到伤口部位来完成缺损修复。但当损失程度过重时,依靠机体自身显然无法完成修复。干细胞已经被广泛应用到皮肤修复的研究当中。下面以脂肪来源间充质干细胞为例。

图片来自文献[3]

脂肪间充质干细胞(ADSCs)是一种存在于毛囊底部的皮下组织、真皮薄层、毛囊间真皮和皮下组织中的细胞类型:

# 优势 #

1.可以增殖和分化为皮肤细胞以修复受损或死亡的细胞,也可以通过自分泌和旁分泌途径激活细胞再生和愈合过程。

2.具有强大的免疫调节效应,可在伤口愈合过程中调节炎症反应以启动组织重建。据报道[1],在体外,脂肪间充质干细胞的条件培养液可以刺激巨噬细胞,增加TNF和IL-10等抗炎细胞因子的分泌,从而促进伤口愈合。

3.可分泌血管内皮生长因子(VEGF),血小板衍生生长因子(PDGF),肝细胞生长因子(HGF)等,在皮肤修复和伤口愈合过程中诱导新生血管生成[2]。

干细胞治疗皮肤损伤:不断优化与突破

最初,科学家们将干细胞直接移植到创面上,取得了较好的疗效。一种由毛囊干细胞产生的商业化自体产品Epidex®已在临床上应用,一项研究[4]对68例慢性创面患者进行Epidex®移植治疗,Epidex®直接覆盖于创面表面,结果显示,在治疗9个月后,50/68(74%)的患者伤口完全愈合,10/68 (15%) 的患者创面缩小50%以上。此外,创面疼痛完全消失率为78%。

图片来自文献[4]

为了提高移植干细胞在创面上的存活率和活性,近年来,各种可作为干细胞载体的生物工程材料不断被开发,这些材料与人体相容,支持干细胞的生长和扩张,最终类似于皮肤的自然特性。

例如,一种羧甲基纤维素钠支架用于支持脂肪间充质干细胞(ADSCs)皮肤修复。在大鼠创伤模型中[5],与对照组相比,该支架联合ADSCs可增加肉芽组织的细胞增殖率和上皮厚度。结果表明,该支架能够允许ADSCs生长,在一定浓度范围内是安全的,是一种很有希望用于细胞治疗的生物材料。

图片来自文献[5]

虽然直接将干细胞覆盖于创面上可以取得良好的创面愈合效果,但是出于对如移植细胞的低活性,天生的异质性等的担忧[6],科学家们又想到能否将无细胞成分的干细胞衍生外泌体应用于创面修复。利用干细胞分泌的外泌体被认为是克服临床使用干细胞可能产生的潜在风险的一种替代方案,与干细胞治疗相比,外泌体稳定性高,易于保存。此外,它们不会被免疫系统排斥,具有归巢作用,而且它们的剂量很容易控制。目前,动物试验已经表明外泌体对于创面修复的安全性与有效性,接下来有待进一步的临床试验进行验证。

干细胞治疗作为一种皮肤损伤后结构与功能恢复的新疗法,目前已经引发了极大的关注。经历了一段时间的发展,干细胞疗法已经发展到囊括直接将干细胞覆盖于创面、使用无细胞成分-外泌体、使用新型生物材料等等多种形式,不断提高干细胞及其外泌体在创面的存活与活性,增强了创面修复能力。未来,随着科研的不断发展,干细胞也将成为创面修复的强有力武器!

参考文献:

[1]Stojanović S, Najman S. The Effect of Conditioned Media of Stem Cells Derived from Lipoma and Adipose Tissue on Macrophages' Response and Wound Healing in Indirect Co-culture System In Vitro. Int J Mol Sci. 2019 Apr 3;20(7):1671.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30987193/

[2]Zhou X, Ning K, Ling B, Chen X, Cheng H, Lu B, Gao Z, Xu J. Multiple Injections of Autologous Adipose-Derived Stem Cells Accelerate the Burn Wound Healing Process and Promote Blood Vessel Regeneration in a Rat Model. Stem Cells Dev. 2019 Nov 1;28(21):1463-1472.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31530229/

[3]Mazini L, Rochette L, Admou B, Amal S, Malka G. Hopes and Limits of Adipose-Derived Stem Cells (ADSCs) and Mesenchymal Stem Cells (MSCs) in Wound Healing. Int J Mol Sci. 2020 Feb 14;21(4):1306.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32075181/

[4]Ortega-Zilic N, Hunziker T, Läuchli S, Mayer DO, Huber C, Baumann Conzett K, Sippel K, Borradori L, French LE, Hafner J. EpiDex® Swiss field trial 2004-2008. Dermatology. 2010;221(4):365-72.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21071921/

[5]Rodrigues C, de Assis AM, Moura DJ, Halmenschlager G, Saffi J, Xavier LL, Fernandes Mda C, Wink MR. New therapy of skin repair combining adipose-derived mesenchymal stem cells with sodium carboxymethylcellulose scaffold in a pre-clinical rat model. PLoS One. 2014 May 2;9(5):e96241.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24788779/

[6]Baldari S, Di Rocco G, Piccoli M, Pozzobon M, Muraca M, Toietta G. Challenges and Strategies for Improving the Regenerative Effects of Mesenchymal Stromal Cell-Based Therapies. Int J Mol Sci. 2017 Oct 2;18(10):2087.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28974046/

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关键词:
Cells,Stem,创可贴,干细胞,全球,首创

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