2024年3月11日北醫三院團隊在Biomaterials發表肌肉修復研究成果

2024年3月11日，佩金大學第三醫院北京大學的副教授Anyang和運動醫學系研究人員Hu Xiaoqing發表了有關國際權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。該論文的標題是“與脂肪衍生的干細胞共凝結的灌注脂肪脫皮的細胞外基質生物支架，而L6促進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胞脫細胞基質作為肌肉組織工程的生物支架，并使用脂肪干細胞和成肌細胞共同覆蓋它們。這種新型的肌肉組織工程材料建設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，為開發新的生物工程材料的發展提供了理論基礎，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，導致纖維化并嚴重影響患者的生活質量。

目前，肌肉皮瓣移植主要用于治療VML，但由于供體區域的肌肉體積有限，移植后肌肉再生效率低下以增加肌肉體積質量運動類型，因此受影響的肢體的功能恢復效應很差。因此，迫切需要一種有效的策略來改善VML的治療作用。

脂肪干細胞和成肌細胞的卷積質細胞腺細胞生物穩定治療的VML圖案圖

研究小組探討了大量脂肪脫細胞支架，其血管椎弓根是肌肉組織工程腳手架。獲取椎板纖維細胞脫細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胞組織腺細胞生物支架相比，它具有天然的血管導管結構，可促進脫皮化和覆蓋物質。結果表明，脂肪脫細胞支架的批次之間的差異很小，物理和化學性能很好。血管內椎弓根接種的細胞進入支架可以確保腳手架中細胞的良好增殖和均勻分布。更重要的是，脂肪干細胞ASC和成肌細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胞和脂肪干細胞共同覆蓋脂肪脫細胞支架，以有效提高脂肪干細胞的肌細胞分化能力。體內實驗表明，與單個脂肪干細胞細胞細胞的策略相比，脂肪干細胞與成肌細胞卷積策略相比，可以促進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度。脂肪干細胞和成肌細胞與成肌細胞結合的結合覆蓋有效治療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胞輔助脂肪干細胞分化的機制，并確定了具有定向和有效的成肌細胞分化能力的細胞的新細胞。單細胞測序結果發現，在腺細胞腺細胞生物支架卷積期間，肌細胞會增加脂肪干細胞的肌細胞分化潛力，從而促進其分化為新的細胞亞群（高度表達MKI67，CD34和CDK1）。該亞群類似于肌肉衛星細胞，并且具有分化向肌肉細胞的能力并且高效。

Liang Wei是北京大學第三醫院植物學系的博士后研究員，研究生的漢蒙是聯合首先的作者，而Anyang和Hu xiaoqing是相互對應的作者。這項研究得到了中國國家自然科學基金會和博士后基金的支持。

聯合第一作者

Liang Wei

北京大學第三醫院種植園的博士后研究員

漢蒙

北京大學第三醫院植物系的碩士學位

排名第二的通訊作者

anyang

博士主管，北京大學第三醫院密謀部副局長

主要研究方向：智能鼻部整形手術，第二相鼻和唇修復，軟骨/肌肉組織工程，脂肪干細胞和器官再生以增加肌肉體積質量運動類型，3D生物構圖，傷口修復。

Hu XiaoQing

北京大學第三醫院運動醫學系的研究人員兼博士主管

主要研究方向：關于運動創傷的組織修復和再生，干細胞在組織損傷修復中的作用和結果的研究，對骨關節炎的機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胞外基質生物支架，與脂肪衍生的干細胞共凝集，并促進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