2024年3月11日北醫(yī)三院團(tuán)隊(duì)在Biomaterials發(fā)表肌肉修復(fù)研究成果

2024年3月11日，北京大學(xué)第三次醫(yī)院元素學(xué)系的副教授Anyang和北京大學(xué)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)系的研究人員Hu Xiaoqing團(tuán)隊(duì)發(fā)表了有關(guān)國際權(quán)威生物材料的大型肌肉缺失功能再生和修復(fù)的最新研究研究。該論文的標(biāo)題是“與脂肪衍生的干細(xì)胞共凝結(jié)的灌注脂肪脫皮的細(xì)胞外基質(zhì)生物支架，而L6促進(jìn)了體積肌肉喪失后功能性骨骼肌再生”。

紙屏幕截圖

這項(xiàng)研究使用帶有血管椎弓根的亞細(xì)胞脫細(xì)胞基質(zhì)作為肌肉組織工程的生物支架，并使用脂肪干細(xì)胞和成肌細(xì)胞共同覆蓋它們。這種新型的肌肉組織工程材料建設(shè)策略顯示出有效的肌肉再生能力，并對體積肌肉損失（VML）具有積極影響，為開發(fā)新的生物工程材料的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)，并為VML的治療提供了新的策略。

大容量的肌肉損失主要是由戰(zhàn)斗傷害，汽車事故，腫瘤切除，斷裂和退化性疾病引起的。肌肉缺陷的大小大于20％，超過了肌肉自我再生能力的范圍以增加肌肉體積質(zhì)量運(yùn)動(dòng)類型，導(dǎo)致纖維化并嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。

目前，肌肉皮瓣移植主要用于治療VML，但由于供體區(qū)域的肌肉體積有限，移植后肌肉再生效率低下，因此受影響的肢體的功能恢復(fù)效應(yīng)很差。因此，迫切需要一種有效的策略來改善VML的治療作用。

脂肪干細(xì)胞和成肌細(xì)胞的卷積質(zhì)細(xì)胞腺細(xì)胞生物穩(wěn)定治療的VML圖案圖

研究小組探討了大量脂肪脫細(xì)胞支架，其血管椎弓根是肌肉組織工程腳手架。獲取椎板纖維細(xì)胞脫細(xì)胞生物支架的方法類似于其他組織adcellular生物支架，但與無血管椎骨的腺細(xì)胞組織腺細(xì)胞生物支架相比以增加肌肉體積質(zhì)量運(yùn)動(dòng)類型，它具有天然的血管導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，可促進(jìn)脫皮化和覆蓋物質(zhì)。結(jié)果表明，脂肪脫細(xì)胞支架的批次之間的差異很小，物理和化學(xué)性能很好。血管內(nèi)椎弓根接種的細(xì)胞進(jìn)入支架可以確保腳手架中細(xì)胞的良好增殖和均勻分布。更重要的是，脂肪干細(xì)胞ASC和成肌細(xì)胞在腳手架中具有有效的肌肉形成性能，并且肌肉纖維的形成效果優(yōu)于市場上膠原蛋白材料的生物腳手架。

研究小組使用成肌細(xì)胞和脂肪干細(xì)胞共同覆蓋脂肪脫細(xì)胞支架，以有效提高脂肪干細(xì)胞的肌細(xì)胞分化能力。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，與單個(gè)脂肪干細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞的策略相比，脂肪干細(xì)胞與成肌細(xì)胞卷積策略相比，可以促進(jìn)肌肉再生和血管生成，而治療后前者具有更大的肌肉收縮強(qiáng)度。脂肪干細(xì)胞和成肌細(xì)胞與成肌細(xì)胞結(jié)合的結(jié)合覆蓋有效治療VML，從而使功能性肌肉再生成為可能。

研究小組探索了腳手架中肌細(xì)胞輔助脂肪干細(xì)胞分化的機(jī)制，并確定了具有定向和有效的成肌細(xì)胞分化能力的細(xì)胞的新細(xì)胞。單細(xì)胞測序結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在腺細(xì)胞腺細(xì)胞生物支架卷積期間，肌細(xì)胞會(huì)增加脂肪干細(xì)胞的肌細(xì)胞分化潛力，從而促進(jìn)其分化為新的細(xì)胞亞群（高度表達(dá)MKI67，CD34和CDK1）。該亞群類似于肌肉衛(wèi)星細(xì)胞，并且具有分化向肌肉細(xì)胞的能力并且高效。

Liang Wei是北京大學(xué)第三醫(yī)院植物學(xué)系的博士后研究員，研究生的漢蒙是聯(lián)合首先的作者，而Anyang和Hu xiaoqing是相互對應(yīng)的作者。這項(xiàng)研究得到了中國國家自然科學(xué)基金會(huì)和博士后基金的支持。

聯(lián)合第一作者

Liang Wei

北京大學(xué)第三醫(yī)院種植園的博士后研究員

漢蒙

北京大學(xué)第三醫(yī)院植物系的碩士學(xué)位

排名第二的通訊作者

anyang

博士主管，北京大學(xué)第三醫(yī)院密謀部副局長

主要研究方向：智能鼻部整形手術(shù)，第二相鼻和唇修復(fù)，軟骨/肌肉組織工程，脂肪干細(xì)胞和器官再生，3D生物構(gòu)圖，傷口修復(fù)。

Hu XiaoQing

北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)系的研究人員兼博士主管

主要研究方向：關(guān)于運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷的組織修復(fù)和再生，干細(xì)胞在組織損傷修復(fù)中的作用和結(jié)果的研究，對骨關(guān)節(jié)炎的機(jī)制和再生和軟骨變性的研究。

參考

Liang W，Han M，Li G，Dang W，Wu H，Meng X，Zhen Y，Lin W，Ao R，Hu X，An Y.灌注脂肪脂肪脫落的細(xì)胞外基質(zhì)生物支架，與脂肪衍生的干細(xì)胞共凝集，并促進(jìn)了功能性的骨骼肌肉肌肉損失。生物材料。 2024年3月11日; 307：122529。 doi：10.1016/j.biomaterials.2024.122529。 Epub在印刷前。 PMID：3848991