文獻速遞：仿生血管化iPSC肝細胞球體用于肝臟再生
近日，南京鼓樓醫(yī)院趙遠錦聯(lián)合任昊楨在肝臟修復研究方面取得了研究進展。相關研究成果發(fā)表在國際知名期刊《Advenced Science》（IF=14.3、一區(qū)top期刊）上。
急性肝功能衰竭（ALF）是一種由肝細胞廣泛功能障礙引發(fā)的致命性疾病，細胞移植作為治療該疾病的前沿策略，可借助干細胞、原代 / 祖肝細胞及人誘導多能干細胞衍生肝細胞（hiPSC-heps）等實現(xiàn)肝臟再生修復。其中，hiPSC-heps 因誘導便捷、肝功能優(yōu)異且療效明確，被視為極具潛力的 ALF 治療細胞來源。然而，hiPSC-heps 在臨床應用中面臨諸多瓶頸：經靜脈注射后易受宿主免疫細胞攻擊，導致細胞丟失、功能受損及非靶向聚集；分散浸潤肝臟的 hiPSC-heps 難以營造適宜的肝臟微環(huán)境，無法充分發(fā)揮減輕損傷、促進增殖及肝臟年輕化等治療功能；受損肝臟的缺血、缺氧或炎癥狀態(tài)還會嚴重影響移植后 hiPSC-heps 的存活率。同時，傳統(tǒng)細胞球體制備方法缺乏精準可控性，存在尺寸不準、結構不均的問題，且局部植入時易粘連導致營養(yǎng)匱乏，其在肝臟再生治療中的療效也有待探索，因此亟需開發(fā)新型細胞遞送策略以提升 hiPSC-heps 在 ALF 治療中的存活與功能發(fā)揮。
基于此，本研究成功開發(fā)出基于微流控微膠囊的仿生血管化 hiPSC-hep 球狀體，用于原位移植治療急性肝功能衰竭。通過微流控電噴霧技術制備的微膠囊，以負載 hiPSC-heps 的羧甲基纖維素（CMC）為核心，海藻酸鈉（Na-Alg）與甲基丙烯�；该髻|酸（HAMA）混合水凝膠為殼層，可精準調控微膠囊的尺寸、單分散性與組成；選擇性降解海藻酸鈉后形成的多孔 HAMA 殼層，能促進人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）附著形成血管網絡，實現(xiàn) HUVECs 與 hiPSC-heps 的有效通訊，為 hiPSC-hep 球狀體提供營養(yǎng)支持、增強肝功能并抵御免疫細胞攻擊。在 ALF 大鼠模型實驗中，與單純 hiPSC-hep 球狀體移植組及模型組相比，血管化 hiPSC-hep 球狀體微膠囊移植組能更顯著改善大鼠肝功能指標（ALT、AST）、凝血功能（INR）及血氨水平，減少肝臟充血與空泡化，促進肝細胞增殖，抑制細胞凋亡與炎癥反應，且移植微膠囊可在肝臟靶向聚集并維持功能達 7 天，顯著提升大鼠存活率。該研究表明，仿生血管化 hiPSC-hep 球狀體微膠囊在臨床肝臟再生治療中具有極高實用價值，未來可進一步構建包含多細胞相互作用的復雜血管化肝組織，為組織工程中的細胞移植提供新框架。
文章中，為了研究微膠囊在急性肝功能衰竭（ALF）大鼠肝臟中的定植情況，作者在移植前使用熒光細胞膜染料DIR對其進行標記染色，隨后在移植后的第1、3、7和14天利用廣州博鷺騰AniView多模式動物活體成像系統(tǒng)進行成像。成像結果顯示，移植的微膠囊可集中分布在大鼠肝臟區(qū)域，且呈現(xiàn)出可觀的熒光強度，未發(fā)生向身體其他部位的轉移，證明該血管化微膠囊具有良好的肝臟靶向聚集能力；同時，微膠囊在移植后可維持理想的熒光強度長達 7 天，表明其在肝臟內能夠持續(xù)保持功能，為后續(xù)促進肝臟再生、改善肝功能提供了基礎，進一步驗證了該仿生血管化 hiPSC-hep 球狀體微膠囊在體內應用的有效性與穩(wěn)定性。
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doi:https://doi.org/10.1002/advs.202405662
