新突破：水凝胶促进干细胞治疗效果

在多伦多大学教授Molly Shoichet 和Derek van der Kooy共同领导下，一个科研团队用一种可促进愈合的HAMC水凝胶包裹干细胞，再转移到患病小鼠眼睛和大脑内。本研究是正在进行的神经损伤修复研究的一部分，旨在修复疾病和外伤造成的神经损伤。HAMC水凝胶是一种可注射的生物可吸收性混合水凝胶，主要成份是透明质酸和甲基纤维素。

干细胞可以分化为体内所需细胞类型，具有再生可替换组织和器官的能力，在治疗方面被授予重大期望。然而干细胞是在实验室培养皿扩增的，一旦移植到体内特定位点就有增殖困难。这是因为新环境充满复杂的未知因素，移植的干细胞通常会死亡，或不能正确整合到周边组织中。

Shoichet是一名曾经获得过L’Oreal联合国教科文组织世界杰出女科学家成就奖的生物工程师。她们团队在几年前开发了HAMC水凝胶，可以将干细胞聚集在一起输送到特定部位过程。进一步研究表明，这种神奇的水凝胶还能提高干细胞活性，促进干细胞更好整合到周围组织。HAMC增强细胞活性的作用主要归因于CD44与透明质酸的相互作用。

在进一步验证实验中，研究人员发现新移植干细胞有助于恢复疾病或外伤造成的功能损失。其中一项研究是逆转小鼠眼睛失明，将水凝胶包裹的视网膜干细胞源性的视杆细胞（光感受器细胞）注射到小鼠眼睛中。光感受器细胞的感光能力对视觉形成至关重要，保持注射细胞的活性和在整合能力可以部分恢复视力，逆转失明。通过HAMC输送，在视网膜外膜移植干细胞源性的感光细胞，完全失明的小鼠重获部分光明，瞳孔有应答率接近15%，它们的眼睛开始可以感光。

另一项研究的研究对象则是中风的小鼠。在大脑干细胞移植后几周内，患病小鼠运动协调能力得到改善。研究人员试图在更大型动物模型中进行研究，如大鼠，这些动物脑容量更大更适合进行行为测试，有助于进一步研究水凝胶包裹的干细胞如何逆转中风。

目前多项干细胞移植研究效果不佳，主要因为移植的细胞不适应新环境，存活率较低，且难以融合到周围组织当中。利用新生物材料技术开发类似的基于水凝胶培养和输送系统的干细胞治疗，成为提高干细胞治疗效力的有效手段。HAMC水凝胶可增强眼睛和大脑两大神经系统移植的细胞活性，提示它可以被用于多种不同身体部位的细胞移植。HAMC增强细胞活性的作用主要得益于CD44与透明质酸的相互作用，另一大优势就是在注射后几周内可分解并被身体重吸收。考虑上述实验的显著结果以及HAMC水凝胶相当于传统生理盐水输送系统的明显优势，基于HAMC培养与输送系统的干细胞治疗将会有越来越多的应用，治疗前景无限光明。我们期待这样的产品为更多患者带来新希望。

编译：黄德平  生物制药研发员

（转化医学网360zhyx.com）

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