神奇(qi)幹細(xi)胞創口貼，快速(su)再(zai)生(sheng)修(xiu)復創面(mian)

間充質幹細(xi)胞(bao)（MSCs）因其能通(tong)過(guo)旁(pang)分泌(mi)機(ji)制(zhi)發揮免疫調節(jie)與(yu)組織(zhi)再(zai)生(sheng)作(zuo)用(yong)，被(bei)廣(guang)泛(fan)應用於炎(yan)癥性(xing)疾(ji)病及創傷（包括(kuo)創面(mian)修(xiu)復）的(de)治(zhi)療。相較於懸浮(fu)的(de)MSCs，以(yi)細(xi)胞球體(ti)形式(shi)存在的(de)MSC球體(ti)（mesenspheres）在創面(mian)愈合中(zhong)展現(xian)出(chu)更顯著優勢，因其具有(you)更強的(de)旁分(fen)泌(mi)功能，且能在常(chang)溫(wen)條(tiao)件(jian)下(xia)保(bao)存較長(chang)時(shi)間(jian)。傳統幹(gan)細胞遞(di)送(song)主(zhu)要(yao)依賴(lai)註射(she)方(fang)式(shi)，但該方(fang)法具有(you)侵(qin)入性(xing)，會(hui)增(zeng)加患(huan)者痛苦。因此，亟(ji)需開發非侵入(ru)性(xing)幹細(xi)胞(bao)遞(di)送(song)策略。目(mu)前(qian)雖已開發多(duo)種敷(fu)料(liao)載體(ti)，但基於幹(gan)細(xi)胞球的(de)敷料仍(reng)面(mian)臨四大技術瓶(ping)頸：成球效率(lv)低、創面(mian)分布不均(jun)、球體(ti)釋放(fang)不完以(yi)及重復給(gei)藥(yao)受限(xian)。

近期(qi)，澳(ao)門大學的(de)賈艷偉(wei)副(fu)教授(shou)在《Chemical Engineering Journal》期(qi)刊(kan)上(shang)在線發表(biao)題(ti)為(wei)“Wound healing accelerated by stem cell bandage"的(de)原(yuan)創性(xing)論著。該研究(jiu)通(tong)過(guo)開發了壹種(zhong)新(xin)型幹細(xi)胞球敷料(liao)（MSB），通(tong)過(guo)將(jiang)幹細(xi)胞球的(de)制(zhi)備(bei)與(yu)遞(di)送(song)整(zheng)合(he)為(wei)壹體(ti)化(hua)解(jie)決方(fang)案(an)，成(cheng)功攻(gong)克上(shang)述難(nan)題(ti)。該敷料(liao)采用(yong)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)優異的(de)聚二甲(jia)基(ji)矽(gui)氧(yang)烷(wan)（PDMS）材料(liao)構(gou)建，其表面(mian)可(ke)產生數千(qian)個圖案化(hua)微(wei)孔，可(ke)實現(xian)幹細(xi)胞球的(de)高通(tong)量制(zhi)備(bei)。MSB能確(que)保(bao)幹細(xi)胞球在創面(mian)實現(xian)均(jun)勻分布、釋放(fang)，並支持多(duo)次(ci)給藥(yao)操作(zuo)，且(qie)在室溫(wen)下(xia)可(ke)保(bao)持六天有(you)效活性(xing)，具有(you)臨(lin)床轉(zhuan)化(hua)價(jia)值。體(ti)外實驗證實MSB能顯(xian)著提(ti)升(sheng)相關因子(zi)分泌(mi)水(shui)平(ping)。基(ji)於小鼠(shu)模型的(de)體(ti)內(nei)實驗顯示(shi)：相較於空(kong)白(bai)對照(zhao)組，MSB使(shi)創面(mian)愈合速(su)度(du)提(ti)升(sheng)33%，皮膚組織(zhi)重塑效率(lv)提(ti)高(gao)58%。該項技術可(ke)能為(wei)糖(tang)尿(niao)病足潰(kui)瘍、燒傷等(deng)慢性(xing)傷口的(de)MSCs療法帶來(lai)革(ge)命(ming)性(xing)突(tu)破(po)。

作(zuo)者首先采用(yong)摩方(fang)精(jing)密(mi)面投(tou)影(ying)微立體(ti)光刻（PμSL）技術（microArch^® S240，精度(du)：10μm）制(zhi)備(bei)具有(you)微(wei)柱(zhu)陣(zhen)列(lie)的(de)模具，隨(sui)後(hou)通(tong)過(guo)聚(ju)二甲基矽(gui)氧(yang)烷(wan)（PDMS）澆鑄(zhu)成型，固化(hua)後(hou)獲(huo)得(de)具有(you)高(gao)通(tong)量微(wei)孔結(jie)構(gou)的(de)PDMS基材(cai)。將(jiang)細胞(bao)懸液(ye)註入(ru)微井後(hou)，細胞(bao)可(ke)自(zi)發組裝形成幹(gan)細胞(bao)球，其生成(cheng)通(tong)量由(you)模具微(wei)柱(zhu)密(mi)度(du)決定(ding)，具備(bei)規(gui)模化(hua)制(zhi)備(bei)潛力(li)。該PDMS載體(ti)可(ke)直(zhi)接(jie)貼附於創面(mian)，實現(xian)類創可(ke)貼(tie)式(shi)便捷(jie)應用，同時(shi)為(wei)幹(gan)細(xi)胞球的(de)儲(chu)存(cun)、運輸(shu)及臨床(chuang)使(shi)用提(ti)供(gong)了優化(hua)解(jie)決方(fang)案(an)（圖1）。

圖1. MSB作(zuo)為(wei)用(yong)戶(hu)友好(hao)型間充質幹細(xi)胞(bao)遞(di)送(song)平(ping)臺(tai)促(cu)進皮膚創面(mian)愈合的(de)示(shi)意圖解(jie)。

由於MSB需與皮膚直(zhi)接(jie)接(jie)觸，研究(jiu)人(ren)員(yuan)首(shou)先對其材料(liao)特(te)性(xing)進行(xing)了系統(tong)表(biao)征(zheng)。掃描(miao)電子(zi)顯(xian)微鏡(jing)（SEM）分析(xi)顯示(shi)，材料(liao)表(biao)面(mian)光滑均(jun)壹，有(you)利(li)於形(xing)成(cheng)致(zhi)密(mi)且均(jun)壹的(de)幹細胞(bao)球。PDMS基質具有(you)優異的(de)柔韌性(xing)和可(ke)裁(cai)剪(jian)性(xing)，可(ke)貼(tie)合(he)不同形(xing)態(tai)的(de)創面(mian)。進壹步研究(jiu)表(biao)明，該材料(liao)兼具良好的(de)穩定(ding)性(xing)與生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)。基於此材(cai)料(liao)構(gou)建的(de)MSB平(ping)臺(tai)，能夠(gou)實現(xian)高活(huo)性(xing)、尺寸(cun)均(jun)壹的(de)幹細胞(bao)球的(de)高通(tong)量制(zhi)備(bei)（圖2）。

圖2. 幹細(xi)胞球創可(ke)貼(tie)的(de)制(zhi)備(bei)與(yu)表(biao)征(zheng)。

本(ben)研究(jiu)系(xi)統(tong)評估了基於幹(gan)細(xi)胞球的(de)敷料在常(chang)溫(wen)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)保(bao)存穩定(ding)性(xing)，這是(shi)實現(xian)臨床(chuang)轉化(hua)的(de)重要前(qian)提(ti)條(tiao)件(jian)。實驗結果顯(xian)示(shi)，25℃常(chang)溫(wen)保(bao)存條(tiao)件(jian)下(xia)，MSB敷料(liao)可(ke)維(wei)持(chi)幹細(xi)胞(bao)活性(xing)達6天。這壹特(te)性(xing)不僅(jin)避免(mian)了特(te)殊(shu)保(bao)溫設備(bei)的(de)需求(qiu)，更顯著提(ti)升(sheng)了產品(pin)的(de)臨床適(shi)用(yong)性(xing)和運(yun)輸(shu)便利(li)性(xing)（圖3）。

圖3. 幹細(xi)胞球的(de)保(bao)質期(qi)。

體(ti)外實驗結果表(biao)明，三維培(pei)養(yang)的(de)幹細胞(bao)球較傳統二(er)維培(pei)養(yang)表現(xian)出(chu)更強的(de)旁分泌(mi)能力(li)，其TGF-β1和IL-10等(deng)關鍵傷口愈合因(yin)子的(de)分泌(mi)水(shui)平(ping)顯(xian)著提(ti)升(sheng)。流式(shi)細胞術分析(xi)證實，成球培(pei)養(yang)後(hou)細胞(bao)幹(gan)性(xing)標(biao)誌(zhi)物(wu)表達維持(chi)穩定(ding)，分(fen)化(hua)潛能未受(shou)影(ying)響(xiang)。這些(xie)特(te)性(xing)共同促(cu)進了幹細(xi)胞(bao)球在創面(mian)修(xiu)復中(zhong)展(zhan)現(xian)出(chu)優於單(dan)層(ceng)培(pei)養(yang)細胞的(de)治(zhi)療效果（圖4）。

圖4. 幹細(xi)胞球體(ti)外促(cu)創面(mian)修(xiu)復效應研究(jiu)。

基於小鼠(shu)傷口模型的(de)體(ti)內(nei)研究(jiu)顯(xian)示(shi)，MSB敷料(liao)組較對照(zhao)組顯(xian)著加(jia)速(su)創面(mian)愈合進程(cheng)。組織(zhi)學(xue)分(fen)析表MSB處理組呈(cheng)現(xian)更優的(de)組織(zhi)重塑特(te)征(zheng)，具體(ti)表現(xian)為(wei)：表(biao)皮層(ceng)增(zeng)厚(hou)、膠(jiao)原(yuan)沈積(ji)量提(ti)升(sheng)，以(yi)及皮膚附屬器(qi)再(zai)生(sheng)增(zeng)強。免(mian)疫組化(hua)結(jie)果進壹步證實，MSB組創面(mian)具有(you)更完善(shan)的(de)組織(zhi)結(jie)構(gou)和(he)功能重建（圖5）。

圖5. 幹細(xi)胞球體(ti)內(nei)促小鼠(shu)創面(mian)修(xiu)復效應研究(jiu)。

總結(jie)：研究(jiu)人(ren)員(yuan)開發了壹種(zhong)基(ji)於間(jian)充質幹細(xi)胞(bao)球的(de)創可(ke)貼(tie)式(shi)敷料（MSB），可(ke)高(gao)通(tong)量制(zhi)備(bei)致(zhi)密(mi)均(jun)壹的(de)間充質幹細(xi)胞(bao)球（mesenspheres）。該敷料(liao)能實現(xian)幹細(xi)胞球在創面(mian)的(de)均(jun)勻遞(di)送(song)，有(you)效解(jie)決了乳膏或支架載體(ti)中幹(gan)細胞球釋放(fang)不的(de)問題以(yi)及多(duo)次(ci)給藥(yao)的(de)問題。研究(jiu)證(zheng)實聚二(er)甲基(ji)矽(gui)氧(yang)烷(wan)（PDMS）作(zuo)為(wei)敷(fu)料(liao)基材(cai)具有(you)穩定(ding)性(xing)好、生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)高、表(biao)面(mian)光(guang)滑等(deng)特(te)性(xing)，其優異的(de)柔韌性(xing)可(ke)貼(tie)合(he)人體(ti)曲面(mian)，且易(yi)於裁(cai)剪(jian)以(yi)適(shi)應不規則(ze)創面(mian)，實現(xian)定(ding)制(zhi)化(hua)的(de)傷口治(zhi)療。未來(lai)臨(lin)床(chuang)應用中，結(jie)合(he)3D打印技術可(ke)實現(xian)個性(xing)化(hua)定(ding)制(zhi)創可(ke)貼(tie)。盡管本(ben)研究(jiu)僅(jin)采用(yong)間充質幹細(xi)胞(bao)（T-MSCs），但該方(fang)法學未來(lai)可(ke)拓(tuo)展至(zhi)所有(you)具有(you)創面(mian)治(zhi)療潛能的(de)細胞類(lei)型，進壹步推動(dong)幹細(xi)胞的(de)臨床應用。