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

2024年3月11日，佩金大學(xué)第三醫(yī)院北京大學(xué)的副教授Anyang和運(yùn)動醫(yī)學(xué)系研究人員Hu Xiaoqing發(fā)表了有關(guān)國際權(quán)威生物材料的最新功能再生研究和大量肌肉缺失功能性肌肉缺失的研究。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，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以增加肌肉體積質(zhì)量運(yùn)動類型，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，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)驗表明，與單個脂肪干細(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。這項研究得到了中國國家自然科學(xué)基金會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)胞和器官再生以增加肌肉體積質(zhì)量運(yùn)動類型，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