干细胞薄膜促进难治性创面的愈合

发布时间:2022-06-14    660 阅读量

糖尿病足和大面积烧伤都属于临床上常见的难治性创面,它们的愈合涉及一系列极为复杂的生化反应,痊愈困难。随着医学生物学的发展,间充质干细胞在治疗难治性创面方面具有良好的前景,并在临床前和临床试验中都表现出安全性和有效性。干细胞具有定向分化、分泌促血管生成因子、抑制炎症因子分泌的生物学功能,可以促进创面愈合。但是,如何使干细胞定植在创面发挥其功效,一直是困扰医学界的难题。

根据我公司刚刚发表在《Biomaterials Advances》杂志上发表的实验结果显示,一种新的干细胞薄膜(cell sheet)疗法有望使糖尿病足等难治性创面的手术截肢治疗方式成为历史。

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图1 本研究成果发表在国际顶级期刊《Biomaterials Advances》上,影响因子7.328

我们采用深圳市碳源生物科技有限公司自主研发的无支架载体细胞薄膜(cell sheet)制备技术,提取人类自身脂肪组织中的间充质干细胞,使用低表面自由能细胞培养皿将其制备成细胞薄膜后,再将多层干细胞薄膜叠加在一起,用于治疗皮肤创面损伤。该项技术能够不依靠任何外源性高分子材料作为细胞支架或者载体,将体外贴壁生长的细胞完整取出并转移到机体需要修复的部位。

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图2 脂肪间充质干细胞薄膜制备流程

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图3 脂肪间充质干细胞薄膜鉴定

结果表明,间充质干细胞薄膜分泌的胞外囊泡中的miR-10b,通过调节PEA15来促进CDK6的表达,从而促进细胞增殖抑制凋亡,加速皮肤创面愈合。

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图4 脂肪间充质干细胞薄膜促进难治性创面愈合的机制

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图5 脂肪间充质干细胞薄膜促进创面愈合效果

日本研究人员使用异体大鼠脂肪来源的间充质干细胞,将其制成类似的薄膜,用于治疗高糖饮食喂养的糖尿病大鼠皮肤创伤模型的修复。实验结果显示,接受细胞薄膜治疗组的大鼠,其皮肤创面恢复速度明显加快。

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图6 间充质干细胞薄膜促进高糖喂养大鼠的创面愈合

在干细胞治疗领域,无支架载体细胞薄膜具有划时代意义。它摆脱了使用各种高分子材料支架或者医用创伤敷料等载体的弊端,使干细胞能够直接定植于皮肤创面,极大地加速了创面愈合速度。而制备细胞薄膜的必要条件之一又在于使用特殊的细胞培养技术——低表面自由能细胞培养皿。深圳市碳源生物科技有限公司为经过两年艰苦的技术开发,终于取得了了巨大的突破,国内首创完成了无支架载体细胞薄膜制备技术的开发和应用。这项技术的成功运用标志着细胞治疗技术将不再局限于静脉回输和局部注射的形式,将全面开启我国再生医学的新时代。

 

参考文献:

1. Xin, Liao., Fei, Yan., Sean, Hu,. Jing, Mu., Siqiaozhi, L., Yixuan, He., Manshu, Tang., Junhui, Chen., Li, Yu., Jia, Sun., (2022). Adipose mesenchymal stem cell sheets-derived extracellular vesicles-microRNA-10b promote skin wound healing by elevating expression of CDK6. Biomaterials Advances.136,212781.

DOI:10.1016/j.bioadv.2022.212781

2. Yuka, Kato., Takanori, Iwata., Kaoru, Washio., Toshiyuki, Yoshida., Hozue, Kuroda., et al., (2017). Creation and Transplantation of an Adipose-derived Stem Cell (ASC) Sheet in a Diabetic Wound-healing Model. J Vis Exp.(126):54539.

DOI: 10.3791/54539