科学家开发出新的多细胞支架策略来治疗肌腱骨损伤

根据发表在《Science Advances》上的一项研究，中国科学院上海硅酸盐研究所吴成铁教授领导的研究小组开发了一种基于无机生物陶瓷的多细胞支架，以实现肌腱到肌腱的免疫调节和整合再生。骨损伤，即发生在肌腱-骨界面的损伤。

由于自然结构丧失而导致的运动活动受限是肌腱骨损伤患者生活质量下降的主要原因。传统的治疗肌腱骨损伤的生物材料侧重于增强肌腱或骨组织的再生能力，以促进自然结构的恢复。但由于忽视了界面处的免疫环境以及多组织再生功能的缺乏，目前仍难以取得满意的结果。

为了解决这个问题，研究人员将硅酸锰(MS)纳米粒子与肌腱/骨骼相关细胞结合起来，利用分层细胞分布构建免疫调节多细胞支架，以实现肌腱到骨骼的整合再生。

研究人员表示，将仿生细胞分布和 MS 纳米颗粒相结合，使多细胞支架能够同时诱导上层肌腱干细胞/祖细胞的成腱分化和下层骨髓间充质干细胞的成骨分化。

此外，用免疫调节多细胞支架处理的兔和大鼠肩袖撕裂能够同时实现免疫调节、界面微结构的恢复和功能恢复。

此外，通过将 MS 纳米颗粒多细胞支架植入巨噬细胞耗尽的大鼠模型中，证实了免疫调节过程在支架特异性分化中的作用。

与巨噬细胞共培养模型的结果表明，MS纳米粒子通过调节巨噬细胞增强多细胞支架的特异性分化，这主要归因于Mn离子诱导巨噬细胞分泌PGE2因子。

这项研究表明，这些基于无机生物材料的多细胞支架为实现肌腱-骨和其他软/硬组织界面的免疫调节和集成再生提供了新概念。