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为探究 MMC 在神经胶质细胞培养中的潜力，研究人员以 Neu7 和原代星形胶质细胞为对象，研究三种 MMC 剂（CR、DxS、FC）对 ECM 沉积和细胞行为的影响。发现 FC 可增强 ECM 沉积，该模型为开发体外模型和改善药物筛选提供思路。
在神经系统损伤修复的探索中，脊髓损伤（SCI）后的瘢痕形成一直是阻碍神经再生的关键难题。损伤后形成的胶质瘢痕和纤维化瘢痕，不仅由反应性星形胶质细胞过度表达胶质纤维酸性蛋白（GFAP）等构成物理屏障，还通过分泌硫酸软骨素蛋白聚糖（CSPGs）等抑制性分子阻碍轴突再生。如何在体外高效模拟瘢痕微环境，加速细胞外基质（ECM）沉积机制研究，成为突破药物筛选和再生医学瓶颈的重要方向。
来自爱尔兰戈尔韦大学（University of Galway）等机构的研究人员，针对高分子拥挤（MMC）这一可模拟体内分子密集环境的生物物理现象，开展了其对星形胶质细胞 ECM 沉积调控作用的研究。该团队以 Neu7 星形胶质细胞系和原代星形胶质细胞为模型，评估了角叉菜胶（CR）、硫酸葡聚糖（DxS）和聚蔗糖鸡尾酒（FC）三种 MMC 剂的影响，相关成果发表在《Cell and Tissue Research》。
研究主要采用了细胞形态观察、细胞活力（活 / 死染色）、代谢活性检测（alamarBlue assay）、免疫细胞化学（检测 GFAP、CSPGs（CS56 抗体）、纤连蛋白、胶原蛋白 I/IV 等标志物）等技术，其中原代星形胶质细胞来源于商业购买，Neu7 细胞系由剑桥大学 James Fawcett 教授提供。
高分子拥挤剂对星形胶质细胞生长和活力的影响
通过相差显微镜观察发现，Neu7 细胞在 FC、不同浓度 CR 和 DxS 处理下形态无显著变化，而原代星形胶质细胞在 CR 和 DxS 作用下出现聚集、 detachment（脱离）和边缘亮度增加等应激反应，FC 则未影响其形态。代谢活性和细胞活力检测显示，Neu7 细胞在 FC 和 CR 处理下活性稳定，高浓度 DxS（≥50 μg/ml）可降低其代谢活性；原代细胞在 CR 和 DxS 处理后代谢活性和存活率显著下降，FC 组则无明显变化。这表明原代细胞对带负电荷的 CR 和 DxS 更敏感，而 FC 的中性特性使其生物相容性更佳。
高分子拥挤剂促进星形胶质细胞 ECM 沉积
在 Neu7 细胞中，CR75、DxS75 和 FC 均显著增加 GFAP、CS56、纤连蛋白、胶原蛋白 I/IV 的荧光强度，其中 FC 对胶原蛋白 I 的促进作用最强，CR75 对胶原蛋白 IV 的提升最显著。原代细胞经 FC 处理后，GFAP、CS56、纤连蛋白和胶原蛋白 IV 在第 5 天和第 8 天均显著上调，胶原蛋白 I 在第 8 天也出现明显沉积。值得注意的是，Neu7 细胞作为高表达 CSPGs 的细胞系，在 MMC 作用下无需损伤刺激即可快速提升 CSPGs 水平，而原代细胞在 FC 诱导下也表现出类似体内损伤后的瘢痕蛋白表达特征。
模型的生理相关性与应用潜力
该研究证实，FC 通过模拟体内高分子拥挤环境，可在体外快速诱导星形胶质细胞沉积 ECM，形成包含胶质和纤维化瘢痕成分的微环境。与传统体内模型需两周形成瘢痕相比，该体外系统可在数天内完成，符合 3R 原则（减少、替代、优化动物使用）。此外，FC 的高效性和生物相容性使其成为构建更贴近神经微环境的细胞模型的理想工具，为筛选靶向 ECM 重塑的脊髓损伤治疗药物提供了新平台。
研究结论指出，FC 作为中性高分子拥挤剂，在不影响细胞活力的前提下，能显著增强星形胶质细胞的 ECM 沉积，尤其适用于原代细胞模型，为模拟脊髓损伤后的瘢痕微环境提供了快速、生理相关的体外系统。这一发现不仅深化了对瘢痕形成机制的理解，还为开发针对 ECM 的再生疗法开辟了新路径，有望加速脊髓损伤治疗的药物研发进程。
