人源iPSCs诱导间充质干细胞促进皮肤再生与烧伤创面愈合的突破性研究

本研究针对严重烧伤治疗中创面快速闭合的临床难题，创新性地将脐带组织来源的诱导多能干细胞(iPSCs)分化为间充质干细胞(iMSCs)，并整合至Integra?真皮再生模板中。通过猪全层烧伤模型证实，CT-iMSCs(5K-20K cells/cm2)显著加速创面愈合、改善上皮化并调节胶原沉积与炎症因子(IL-1β/TGF-β3)，为个体化烧伤治疗提供新策略。成果发表于《npj Regenerative Medicine》，推动再生医学临床转化。

　　

烧伤是全球范围内致死致残的重要创伤类型，每年导致超过20万例死亡。传统治疗依赖自体皮肤移植，但大面积烧伤患者常面临供区不足、继发感染等挑战。尽管Integra^?等真皮替代物已用于临床，其依赖内源性细胞再生的局限性仍待突破。间充质干细胞(MSCs)因其促修复特性被视为理想解决方案，但原代MSCs存在扩增能力有限、供体差异大等瓶颈。诱导多能干细胞(iPSCs)技术的出现为获取标准化、可规模化生产的MSCs带来曙光——通过重编程体细胞获得的iPSCs可定向分化为iMSCs，兼具免疫豁免性和稳定增殖优势。

本研究团队首次系统评估了脐带组织来源iPSCs(CT-iPSCs)分化的iMSCs在烧伤治疗中的潜力。研究人员采用三阶段分化方案：先用含CHIR99021/Activin A/BMP4的培养基诱导中胚层分化，再通过bFGF/EGF促进MSCs特性获得。获得的CT-iMSCs经流式细胞术证实高表达CD105/CD73/CD90，并具备成脂、成骨、成软骨三重分化能力。这些细胞以不同密度(5K-20K/cm²)接种于Integra^?胶原层，应用于猪全层烧伤模型（200°C持续20秒造成的5×5cm创面），通过组织学、qPCR等技术评估疗效。

iMSCs加速烧伤创面愈合

宏观观察显示，iMSCs处理组在伤后32天即实现完全闭合，较对照组提前8天。10K/cm²剂量组表现出最优上皮化速率（p<0.05），且创面收缩率最低（图3D-E）。组织学分析揭示该组表皮厚度（45.5±7.8μm）与正常皮肤最接近，并形成10.2±0.83个/毫米的网状嵴（rete ridges），显著高于对照组（4.3±0.83）（图4C-D）。

皮肤形态学重建

Masson染色显示10K-iMSCs组胶原沉积占比达56±12%，接近正常皮肤水平（78±5.3%），且呈现规则的波浪状排列（图4E）。值得注意的是，该组真皮层细胞数（40.8×10³±6613）显著低于对照组，提示更有序的组织重构。

炎症与ECM调控机制

分子水平分析发现10K-iMSCs显著抑制促炎因子IL-1β（下降2.5倍，p<0.05），同时上调胶原1A1/3A1比值（图5E-F）。基质金属蛋白酶谱显示该组MMP-2表达增强而MMP-9受抑（p<0.005），这种平衡有利于血管生成而不诱发过度纤维化（图5G-H）。此外，纤溶酶原激活物抑制剂PAI-1和腱生蛋白Tenascin-C的同步上调（2倍），暗示iMSCs通过多通路协同促进ECM重塑。

这项研究首次证明CT-iMSCs在大型动物烧伤模型中的卓越疗效，其标准化制备流程克服了原代MSCs的批次差异问题。10K/cm²的优化剂量展现出最佳疗效-成本比，为临床转化提供明确参数。从转化医学角度看，该策略可利用患者自体细胞（如尿液或毛囊来源iPSCs）实现个体化治疗，避免免疫排斥。未来研究需进一步验证长期安全性，并探索与其他生物材料（如3D打印支架）的整合潜力。论文的突破性在于将iPSCs技术、MSCs疗法与成熟创伤敷料相结合，为再生医学在烧伤领域的应用树立了新范式。