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中山大学《AHM》:circAars“驯化”干细胞加速骨再生

EngineeringForLife  · 公众号  ·  · 2025-03-17 00:00

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颅颌面骨缺损 因创伤、肿瘤或感染难以自愈,传统治疗手段效果有限。脂肪源性干细胞(ADSCs)因其易获取性和多向分化潜力成为骨组织工程的希望,但其成骨能力不足、细胞存活率低等问题制约临床应用。近年来, 环状RNA(circRNA) 因其稳定性和调控干细胞分化的能力备受关注,但其在ADSCs成骨中的作用机制尚不明确。


如何 通过基因工程增强ADSCs功能,并协同免疫调控与血管生成实现高效骨修复 ,是亟待解决的关键问题。



鉴于此,来自 中山大学的邓飞龙,赵玮以及余东升 团队 开发了 circAars工程化ADSCs结合GelMA水凝胶的策略 ,通过协同促进成骨分化、巨噬细胞极化和血管生成,加速颅颌面骨缺损修复。



本文要点:

(1)circAars“海绵”miRNA—激活ADSCs成骨潜能: 研究发现circAars通过吸附miR-128-3p,解除其对成骨基因(如BMP2、Runx2)的抑制,显著提升ADSCs的碱性磷酸酶活性、钙结节形成及迁移能力。这种靶向调控机制为增强干细胞成骨功能提供了新思路。

(2)多效调控—免疫-血管-成骨“三管齐下”: circAars工程化ADSCs通过旁分泌作用,诱导巨噬细胞从促炎M1型向修复M2型极化,同时促进内皮细胞迁移和血管生成。这种“免疫微环境重塑+血管化+成骨”的协同策略,突破了单一调控的局限性。

(3)GelMA水凝胶—细胞存活的“黄金支架”: 研究首次将circAars-ADSCs封装于GelMA水凝胶中,其类细胞外基质特性保障了细胞高活性与形态维持,且缓释的旁分泌因子持续调控局部微环境,最终在动物模型中实现大尺寸骨缺损的高效修复。


本研究首次揭示了 circAars通过miR-128-3p调控ADSCs成骨分化 的分子机制,并创新性地整合免疫调节与血管化功能,为复杂骨缺损修复提供了多维度解决方案。GelMA水凝胶的载体设计进一步提升了细胞治疗的安全性与效率。


未来,或将推动该技术的临床转化,并深入探究circAars在人体干细胞中的调控网络,同时优化水凝胶的力学性能以适应动态骨修复需求。这一策略有望拓展至其他组织再生领域,为再生医学开辟新赛道。


参考资料:

https://doi.org/10.1002/adhm.202404501


来源: EngineeringForLife

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