富血小板血浆功能化水凝胶联合三维间充质干细胞微载体促进关节软骨再生

《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》：Three-dimensional stem cell microcarrier/platelet-rich plasma functionalized injectable hydrogel scaffold for cartilage repair

　　

摘要

背景

关节软骨因其无血管特性及有限的再生能力，修复工作面临重大临床挑战，而现有的治疗方法往往效果不理想。为应对这一难题，结合干细胞与生物活性支架的组织工程策略正受到广泛深入的研究探索。

方法

富血小板血浆（PRP）作为一种天然的促生长因子浓缩物，通过促进合成代谢活性并减轻分解代谢性炎症，已成为增强干细胞疗法的一种极具前景的候选材料。在本研究中，我们开发了一种可注射的PRP功能化水凝胶系统，采用海藻酸与葡萄糖酸钙及氯化钙交联而成。该平台旨在包裹并递送在多孔微载体上预先培养的人脐带间充质干细胞（hucMSCs）的三维微载体。

结果

我们的体外实验表明，这种富含PRP的水凝胶微环境显著增强了hucMSCs的增殖（p < 0.05）和软骨分化（p < 0.01），并通过软骨特异性标志物的上调表达得以证实。此外，在大鼠膝关节骨软骨缺损模型中，植入该复合系统显著促进了透明样软骨样组织的再生，并改善了结构整合性和表面光滑度（p < 0.01）。

结论

上述发现综合表明，在可注射水凝胶中将PRP释放与三维干细胞微载体协同结合，为实现功能性软骨再生提供了一种稳健且具有临床转化潜力的策略。