慢性糖尿病伤口是一个重大的全球医疗挑战。然而,目前的策略,如生物材料、细胞疗法和医疗设备,只针对少数病理特征,疗效有限。新加坡理工大学Andy Tay和中山大学刘志佳开发了一种强大的平台技术,将磁响应水凝胶、细胞和无线磁诱导动态机械刺激(MDMS)相结合,以加速糖尿病伤口愈合。
本文要点
(1)该水凝胶包裹了FDA批准的成纤维细胞和角质形成细胞,在糖尿病小鼠模型中实现了约3倍的伤口闭合效果。
(2)MDMS作为一种非遗传性机械变阻器激活成纤维细胞,通过Ras/MEK/ERK途径促进血管生成,使增殖提高约240%,胶原沉积增加约220%,并改善角质形成细胞旁分泌谱。
(3)MDMS的磁响应特性还能够通过增加网络变形和间质流动来实现时空葡萄糖调节的按需胰岛素释放。通过挖掘scRNAseq数据,作者确定了一种机械敏感的成纤维细胞亚群,可以对其进行机械调节,以增强增殖和胶原生产,最大限度地提高治疗效果。该“一体式”系统在一个平台上解决了与糖尿病伤口相关的主要病理因素,并有可能应用于其他具有挑战性的伤口类型。
Yufeng Shou, et al. Mechano-activated Cell Therapy for Accelerated Diabetic Wound Healing. Advanced Materials. 2023
DOI:10.1002/adma.202304638
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202304638