《Tissue and Cell》：SPARC-overexpressing mesenchymal stem cell–hydrogel system accelerates burn wound healing and improves tissue repair in diabetic mice
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•水凝胶中过表达 SPARC 的干细胞显著加速糖尿病小鼠的烧伤愈合。•联合疗法增强血管生成并稳定新生血管。•水凝胶改善间充质干细胞的存活率、旁分泌活性及组织重塑。•治疗减轻炎症，同时促进上皮和细胞外基质恢复。•SPARC 与水凝胶共同恢复高质量恢复所必需的再生途径。引言热力烧
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水凝胶中过表达 SPARC 的干细胞显著加速糖尿病小鼠的烧伤愈合。
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联合疗法增强血管生成并稳定新生血管。
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水凝胶改善间充质干细胞的存活率、旁分泌活性及组织重塑。
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治疗减轻炎症，同时促进上皮和细胞外基质恢复。
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SPARC 与水凝胶共同恢复高质量恢复所必需的再生途径。
引言
热力烧伤引发一系列协调的修复级联反应，包括急性炎症期、伴有肉芽组织形成和新生血管化的增殖期，以及最终的细胞外基质 (ECM) 重塑和再上皮化阶段。深度烧伤破坏表皮和真皮附属器，因此愈合依赖于伤口边缘和存活毛囊干细胞中角质形成细胞的迁移和增殖，依赖于功能性微血管网络的形成，以及肌成纤维细胞和基质降解酶平衡的活性。这些阶段中任何阶段的破坏都会延迟闭合，并易导致瘢痕、挛缩和感染 (Kareem 等人，2021； Rangatchew 等人，2020)。
糖尿病患者执行此修复过程的能力受损。慢性高血糖导致促炎状态，细胞外基质合成和降解失衡，内皮功能和血管生成受损，以及生长因子信号传导减弱。因此，糖尿病中的烧伤伤口特征是再上皮化延迟、新生血管化减少、肉芽组织形成不良和慢性炎症。临床体征包括愈合时间延长、易感性感染增强、伤口慢性化增加和功能恢复减少 (Ahmadi 等人，2018； Dini 等人，2022； Du 等人，2022)。
再生医学的最新进展突显了间充质干细胞 (MSC) 的治疗潜力，这归功于其免疫调节特性、旁分泌活性以及促进组织修复的能力。然而，基于 MSC 疗法的临床应用仍受限于植入效果差、细胞存活率低以及直接移植后在伤口中的保留不足 (Dong 等人，2023，Hu 等人，2022，Zhu 等人，2023)。
生物材料支架已被设计用于提高 MSC 的递送效率和存活率，从而减轻这些限制。水凝胶模拟天然 ECM 的水合三维结构，提供增强细胞活力、增殖和旁分泌信号传导的支持环境 (Alapure 等人，2018；Du 等人，2022)。在广泛使用的生物聚合物中，透明质酸、壳聚糖和海藻酸钠为组织工程和细胞递送提供了公认的优势 (Huang 等人，2022，Sukmana 等人，2023)。
除了改善递送系统外，对 MSC 进行基因或分子增强也是一种增强其再生能力的可行方法。分泌蛋白酸性富含半胱氨酸 (SPARC) 是一种 ECM 糖蛋白，在调节细胞 - 基质相互作用、胶原蛋白沉积和组织重塑中起着重要作用。研究表明，SPARC 在整个伤口愈合过程中驱动血管生成，调节成纤维细胞活性，并改善 ECM 结构 (Gao 等人，2025)。重要的是，越来越多的证据表明，SPARC 表达在包括糖尿病在内的病理条件下受到破坏，通常导致 ECM 重塑受损和愈合延迟。SPARC 活性降低与胶原蛋白成熟受损、成纤维细胞功能障碍和组织修复缺陷有关，这表明 SPARC 信号传导不足可能导致糖尿病伤口再生能力受损 (Li 等人，2024，Merzlikin 等人，2025)。
因此，增加 MSC 中 SPARC 的表达可能是一种合理的方法，以恢复必要的再生途径，特别是那些在糖尿病烧伤损伤中严重受损的与血管生成和基质重塑相关的途径 (Huang 等人，2022，Sukmana 等人，2023)。
在本研究中，我们开发了一种由透明质酸、壳聚糖和海藻酸钠组成的三元水凝胶系统，用于靶向递送 MSC，重点在于 SPARC 修饰的 MSC，以增强非糖尿病和糖尿病条件下的烧伤伤口愈合。我们假设，在此水凝胶中添加 SPARC-MSC 将提供一种协同治疗系统，以调节伤口微环境，促进血管生成并促进功能性组织再生。
在此载体中，每种聚合物都被选中以发挥互补功能。透明质酸建立了一个富含水分、类似细胞外基质的微环境，促进细胞粘附和迁移，壳聚糖提供抗菌和抗炎特性，而海藻酸钠在与钙离子交联时，赋予可控的孔隙率、结构稳定性和封装细胞的延长保留时间。总之，这些成分形成了一个基质，旨在最大化递送的 SPARC-MSC 在恶劣的烧伤创面床中的存活率、保留率和旁分泌活性。
章节片段
动物
为建立烧伤模型，雄性 ICR (Institute of Cancer Research) 小鼠，8 周龄 (30 ± 5??g)，购自成都达硕实验动物有限公司实验动物中心 (中国，成都)。所有动物饲养于标准实验室条件下 - 控制空气温度为 24 ± 2 °C，湿度为 50–60%，12 小时明暗周期，自由获取水和食物，并至少适应环境一周。
所有动物实验均符合
凝胶化行为
添加 CaCl2 后，通过试管倒置试验评估水凝胶前体的凝胶形成能力 (图 1A)。AlgNa 和 AlgNa-CS-HA 制剂在室温下迅速凝聚成胶，并在小瓶倾斜 90° 并完全倒置时保持结构完整性，表明 Ca2+ 离子有效交联了海藻酸羧基基团。凝胶时间分析 (图 1B) 显示，纯海藻酸盐 (对照) 具有快得多的
讨论
本研究显示，由透明质酸、壳聚糖和海藻酸钠组成的水凝胶，负载过表达 SPARC 的间充质干细胞 (SPARC?MSC)，显著增强了糖尿病和非糖尿病小鼠的烧伤伤口愈合。水凝胶作为一个生物活性环境，保护了移植的 MSC，支持了它们在体外的活力和增殖，并增强了它们的旁分泌活性，如 CCK?8 和台盼蓝试验所示。的组合
结论
本研究证明，由透明质酸、壳聚糖和海藻酸钠组成的水凝胶，嵌入过表达 SPARC 的间充质干细胞，显著加速了非糖尿病和糖尿病小鼠模型中大范围烧伤损伤的愈合。水凝胶增强了 MSC 的存活率和局部保留率，而 SPARC 过表达增强了它们的旁分泌活性，从而促进了再生。总之，这些因素刺激了强健的血管生成，促进了
资金
本工作得到了国家自然科学基金 (32372970)、国家重点研发计划 (2022YFD1302201) 的资金支持。
CRediT 作者贡献声明
Na Li: 写作 - 审核与编辑。Hua Jinlian: 写作 - 审核与编辑，验证，监督，资金获取。HongKai Tian: 方法论。Liudmila Gerunova: 写作 - 审核与编辑。Liu Qianqiu: 方法论。Zhu Wenlong: 软件，方法论。Zhang Zenyu: 可视化，方法论。Nikita Merzlikin: 写作 - 审核与编辑，写作 - 原稿，可视化，软件，方法论，调查，形式分析，数据整理，构思。Miao Han: 可视化，
Nikita Merzlikin|Miao Han|Zhu Wenlong|Zhang Zenyu|Liu Qianqiu|HongKai Tian|Liudmila Gerunova|Na Li|JinLian Hua
