综述：人羊膜间充质基质细胞（hAMSCs）在再生医学中的研究进展：利用生物材料和支架增强其治疗潜力

本综述系统探讨了人羊膜来源间充质基质细胞（hAMSCs）的生物学特性、多向分化潜能及免疫调节功能，重点分析了其与各类生物材料（如天然/合成聚合物、金属支架及水凝胶等）结合应用时在组织修复（如骨软骨损伤、神经系统疾病、纤维化疾病等）中的协同增强效应，为再生医学提供新的治疗策略和临床转化方向。

　　

Introduction

人羊膜间充质基质细胞（human amniotic mesenchymal stromal cells, hAMSCs）源自胎盘羊膜组织，具有多向分化能力、低免疫原性和显著的免疫调节特性，被视为再生医学领域极有潜力的细胞来源。与骨髓或脂肪来源MSCs相比，hAMSCs具有增殖能力强、无伦理争议、获取非侵入性等优势，因此在治疗退行性疾病和组织修复中受到广泛关注。

Differentiation potential of hAMSCs

hAMSCs不仅可向成骨、成脂和成软骨等中胚层方向分化，还表达多能性标志物如OCT4、SSEA-3、SSEA-4，提示其具有一定多向分化潜能。研究证实，hAMSCs在体外可分化为神经胶质细胞、肝细胞、胰腺样细胞、心肌样细胞等，且未见致瘤性报告。不过，其分化能力受培养条件影响，例如在无外源因子培养基中长期培养可能导致上皮-间质转化及分化能力下降。

Angiogenic and antifibrotic activity of hAMSCs

hAMSCs高表达VEGF-A、Angiopoietin-1、HGF、FGF-2等促血管生成因子，并可通过旁分泌机制参与血管新生过程。在角膜损伤模型中，hAMSCs显示抑制新生血管和纤维化的能力。此外，在肝、肾、肺纤维化模型中，hAMSCs及其条件培养基可抑制星状细胞活化并调节细胞外基质降解相关基因（如MMP-2、MMP-9、MMP-13、TIMP-1）。

Proliferative and anti-apoptotic effects of hAMSCs

hAMSCs通过分泌多种细胞因子（如FGF-2、IGF-1、HGF、VEGF、EGF）激活PI3K/Akt等信号通路，促进表皮细胞增殖、抑制凋亡，并增强成纤维细胞迁移，在皮肤类器官构建、伤口愈合及卵巢早衰等疾病模型中表现出修复潜力。

Immunomodulation and immunosuppression of hAMSCs

hAMSCs低表达MHC-I，不表达MHC-II和共刺激分子，具有免疫豁免特性，能够通过细胞接触和可溶性因子（如PGE2、IL-10、TGF-β、IDO）调控免疫细胞功能，抑制T细胞增殖、促进M2型巨噬细胞极化，并在多种炎症和自身免疫模型中介导抗炎与组织修复反应。

Bone and cartilage injuries

在骨软骨缺损修复中，hAMSCs与羊膜材料联用可促进透明软骨样组织形成及软骨下骨重建。研究显示，其修复效果接近软骨细胞，且可通过微团培养系统实现软骨向分化。

Fibrosis

hAMSCs在肝纤维化模型中通过抑制肝星状细胞活化、阻断Wnt信号通路（如分泌IGFBP-3、DKK-1/3）以及调节MMPs/TIMPs平衡发挥抗纤维化作用。其外泌体富集条件培养基（ERCM）可促进皮肤创面愈合与血管新生。

Cardiac pathologies

在大鼠心肌梗死模型中，移植hAMSCs可减小梗死面积、改善心功能，并促进心肌样细胞分化；其条件培养基也具有心脏保护与抗纤维化作用。

Vascular pathologies

hAMSCs在体外经5-氮杂胞苷诱导后可分化为成肌细胞，表达Desmin、MyoD等标志物，并激活Wnt/β-catenin通路。在大鼠体积性肌肉缺损（VML）模型中，移植后的hAMSCs可促进血管新生与组织修复。此外，其在膀胱及缺血肢体模型中也表现出平滑肌分化和促血管生成能力。

Central nervous system

hAMSCs在脊髓损伤（SCI）及中枢神经损伤模型中通过抑制炎症（降低TNF-α、IL-6、IL-1β）、减少细胞凋亡、促进血管新生与轴突再生等方式改善神经功能恢复。研究还表明，其可促进视网膜神经元在常氧与缺氧条件下的轴突生长。

Biomaterials, scaffolds and hAMSCs

生物材料（包括金属、聚合物、陶瓷及天然基质等）可为hAMSCs提供适宜的微环境，增强其存活、增殖、分化及功能表达。例如，钛表面纳米结构可改善细胞粘附与成骨分化；金纳米线-水凝胶复合系统可促进hAMSCs向成骨/软骨分化；而可注射水凝胶（如GelMA、PPCNg等）能保护细胞免受机械损伤，提高移植存活率并在子宫内膜修复、皮肤创面、尿道缺损等模型中显著增强再生效果。

Metallic, semiconductor and oxides materials

金属及半导体材料（如钛、金、铂、硅等）因其优良的力学与电学特性被用于神经接口与组织工程领域。通过表面纳米结构化、离子辐照、自组装单分子层等技术可显著提高材料生物相容性与细胞行为调控能力。垂直纳米线/锥阵列结构可增强细胞贴附、分化和电信号记录能力，并用于神经再生导向研究。

Polymeric materials

聚合物材料（特别是水凝胶）因具有良好的生物相容性、可降解性与结构可调性，被广泛用作hAMSCs的3D培养载体与递送系统。例如，RGD肽修饰水凝胶可增强细胞存活与旁分泌功能；温敏性水凝胶（如PNIPAM）可实现细胞无损回收；而PLCL电纺支架结合hAMSCs可用于小口径血管移植物，促进内皮化与组织重塑。

Ceramic materials and other biomaterials

陶瓷材料（如羟基磷灰石、生物活性玻璃）和天然生物材料（如胶原、丝素、羊膜基质）因其骨诱导性与高生物相容性，被用于骨组织工程。研究显示，hAMSCs与Bio-Oss、脱细胞羊膜基质、丝素蛋白等材料联用可显著促进成骨、血管化及皮肤创面愈合。此外，羊膜来源外泌体负载水凝胶可实现生长因子的缓释，增强糖尿病创面修复。

综上所述，hAMSCs与生物材料/支架的结合应用在多种疾病模型中展现出协同增强的组织修复效果，包括促进细胞存活、定向分化、血管新生及免疫调节等机制。然而，其临床转化仍面临供体间变异、规模化生产、材料降解匹配性及长期安全性等挑战。未来需进一步优化材料设计与细胞工艺，推动其向临床应用迈进。