综述：从支架到功能：基于dLECM的水凝胶在肝脏组织工程中的系统评价——制备、性能及转化应用

《Regenerative Therapy》：From scaffold to function: A systematic review on dLECM-based hydrogels for liver tissue engineering — Fabrication, properties, and translational applications

肝组织工程中，去细胞化肝外基质（dLECM）水凝胶因其生物相容性和功能调控潜力成为研究热点。本文系统综述了dLECM水凝胶的制备方法（如浸泡/搅拌、 perfusion等）、理化特性（如保留胶原蛋白、GAGs含量）及生物性能（细胞黏附、肝功能标志物表达）。研究发现，dLECM水凝胶能显著提升肝细胞功能（如白蛋白分泌增加11.5倍），并在3D生物打印、器官oid培养及体内再生模型中展现应用前景。然而，去细胞化效率、残DNA含量及标准化制备流程仍需优化。

　　肝脏组织工程是一项迅速发展的领域，旨在解决供体器官短缺的问题，并改进体外模型用于药物筛选和疾病建模。去细胞化肝脏细胞外基质（dLECM）衍生的水凝胶因其能够保留肝脏微环境的原生生化成分、微结构和生物力学信号，已成为最具前景的生物材料平台之一。本文对dLECM衍生水凝胶在肝脏组织工程中的制备方法、物理化学特性、生物性能以及临床转化应用进行了系统性综述，重点关注了其制造工艺、功能表现和向临床转化的挑战。

在去细胞化方法方面，大多数研究使用了猪或啮齿类动物的肝脏，主要采用浸渍/搅拌和血管灌注法。常用的去细胞化试剂包括十二烷基硫酸钠（SDS）、Triton X-100和氨水，通常结合酶处理（如DNase、胰蛋白酶）以增强细胞核的去除效果。dLECM主要通过在酸性条件下使用胃蛋白酶进行溶解，并在37°C下通过热凝胶化形成水凝胶。研究表明，这些水凝胶具有良好的生物相容性，能够支持高细胞活力和增强的功能活动，包括白蛋白分泌、尿素合成以及肝细胞标志物（如CYP450、CK18、AFP）的表达。此外，高级应用如3D生物打印、类器官培养和肝脏损伤模型中的体内移植进一步突显了这些生物材料的治疗潜力。然而，研究中观察到显著的异质性，包括去细胞化效率、残留DNA含量（范围从1.04%到21.74 ng/mg）和机械特性，许多研究缺乏标准化的储存模量（G'）或凝胶化动力学报告。

在制备、配方和交联策略方面，研究显示，虽然方法相似，但74篇文献中存在显著差异。关键差异体现在组织来源、去细胞化方法以及最终水凝胶的配方和交联策略。研究中使用的组织来源主要包括猪肝（约51篇）、鼠肝（13篇）、人类样本（6篇）以及部分其他组织如牛小肠黏膜（SIS）和羊肝。去细胞化方法主要分为浸渍/搅拌和灌注两种。浸渍/搅拌法被提及的频率较高（53篇），因其处理大量切碎组织的能力。灌注方法（19篇）则主要用于整个器官，以保留其血管网络。在去细胞化过程中，通常采用机械切片或搅拌（22篇）、冻融处理（13篇）、匀浆（6篇）和PBS或去离子水清洗（9篇）等物理预处理方法，以提高去细胞化效率。化学去细胞化试剂主要为Triton X-100（48篇）和SDS（36篇），但这些试剂往往与其他化学物质（如钠脱氧胆酸或氨水）结合使用，以优化细胞破坏。在水凝胶制备过程中，大多数研究采用酸性条件下的胃蛋白酶消化，并在中性pH条件下进行热凝胶化。

在应用和生物表现方面，dLECM水凝胶被广泛用于细胞培养平台和体内再生研究。研究表明，这些水凝胶能够支持肝细胞、HepG2细胞以及干细胞来源的肝细胞样细胞的高存活率和功能表现。在3D生物打印和类器官培养中，dLECM水凝胶表现出良好的细胞相容性和生物活性。一些研究还利用dLECM水凝胶进行药物筛选和疾病建模，显示出其在体外模型中的优越性。在体内实验中，dLECM水凝胶能够有效促进肝脏再生，降低炎症反应和纤维化进展，并改善肝功能标志物如AST和ALT的水平。

尽管dLECM水凝胶在肝脏组织工程中表现出色，但其应用仍面临诸多挑战。首先，制备方法的异质性使得不同研究之间的比较困难，也阻碍了建立标准化协议。其次，残留DNA含量的显著差异可能影响其免疫原性，因此需要进一步研究以确保其在体内应用的安全性。此外，水凝胶的机械特性在不同研究中存在差异，影响其在体内应用时的稳定性和承载能力。最后，大多数研究依赖于动物来源的组织，尤其是猪和啮齿类动物，这限制了其在临床转化中的适用性。因此，未来研究应关注人类来源的dECM，以提高其在临床中的相关性。

总体而言，dLECM水凝胶在肝脏组织工程中展现出巨大的潜力，能够维持细胞活力、促进肝功能并支持复杂的生物打印和再生治疗。然而，该领域需要超越概念验证，向标准化、规模化和严格的体内验证方向发展。未来，应优先考虑符合GMP标准的协议、人类来源的dECM以及对长期安全性和有效性的深入研究，以实现dLECM水凝胶在肝脏疾病治疗和再生医学中的真正临床应用。