微凝胶涂层促进供体细胞逆转肺纤维化

伊利诺伊大学芝加哥分校(University of Illinois Chicago)的研究人员已经证明，即使在肺组织受损后，通过微凝胶包被间充质间质细胞的治疗，也有可能逆转纤维化并促进组织修复。

肺纤维化是一种由环境毒素、药物或肺炎和类风湿性关节炎等疾病引起的慢性疾病。它的特点是形成疤痕组织由于损伤或未受抑制的免疫反应，它会导致轻微到严重的呼吸困难和缺氧。纤维化目前被认为大部分是不可逆的，因为目前的药物治疗对控制症状只有轻微的效果，而且通常会导致严重的副作用。

间充质间质细胞(MSCs)具有多能性和自我更新能力，就像干细胞研究人员还研究了它们治疗纤维化等疾病的潜力。

UIC医学院药理学和生物工程助理教授、该研究的通讯作者Jae-Won Shin说:“虽然之前的研究测试了msc的治疗效果——已知它可以抑制炎症并适应不同的组织环境——但它们的疗效迄今为止仅限于疾病的早期阶段，那时炎症水平很高，疤痕组织仍在形成。”“我们的方法是优化基于msc的治疗方法，使其在炎症减轻后发挥作用，这是大多数人被诊断为纤维化的时候。”

发表在生物医学工程UIC的研究人员设计了一种薄的微凝胶，当以特定的方式设计时，它可以提高MSCs降解的治疗潜力疤痕组织并在纤维化小鼠模型中再生健康组织。

Shin和他的同事设计了这种微凝胶，它和健康的肺组织一样柔软，并加入了一种叫做肿瘤坏死因子- α的小蛋白质。这种蛋白质也被称为tnf - α，它作为一种炎症信号，鼓励MSCs合成胶原酶。胶原酶是一种降解纤维组织中多余的胶原蛋白，促进受损组织恢复的酶。

为了用微凝胶优化MSCs, UIC的研究人员设计了一种微流体器件来封装单个细胞快速和一致地在薄凝胶中。

该研究的第一作者、UIC药理学和再生医学系博士后研究员黄圣云(Sing-Wan Wong)说:“我们将单个细胞缩小到小尺度，这对将治疗药物输送到肺部的微小气道非常重要。”

在纤维化损伤模型中，UIC的研究人员观察到恐惧指标减少，健康指标增加肺组织，如正常的胶原水平和结构，只有通过单细胞包封的方式包被tnf - α结合凝胶的MSCs处理的小鼠。

“这真的是第一个科学证明胶原蛋白水平可以在纤维化损伤后很好地恢复正常，细胞环境，而不仅仅是细胞可以在单细胞水平上以精确的方式进行设计，”Shin说。“我们的研究结果提出了一种可行的方法来预测细胞功能，以达到预期的治疗效果。”

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