近日,昆明理工大学灵长类转化医学研究院/省部共建非人灵长类生物医学国家重点实验室司维团队在围产源生物材料与干细胞递送促进创面修复研究方面取得新进展。相关成果以“Photopolymerizable placenta-derived ECM hydrogel enhances hUC-MSC-mediated wound healing via coordinated immunomodulation and angiogenesis”为题,近日发表在国际期刊 Materials Today Bio 上。
间充质干细胞(MSCs)具有良好的免疫调节和组织修复能力,但移植后在损伤组织中的存活率低、局部滞留时间短、治疗效应不稳定,仍是限制其转化应用的重要瓶颈。胎盘和脐带是分娩后产生的围产组织,来源广泛、获取便利。其中,胎盘富含胶原蛋白、生长因子及多种胞外基质成分,是开发天然生物活性支架材料的重要来源;脐带则可用于分离获得人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)。如何协同利用胎盘和脐带两类围产组织资源,构建高效干细胞递送体系,是提高干细胞治疗效率、开发新型再生修复敷料的重要方向。
针对单一胎盘基质材料力学性能不足、单独干细胞移植体内存活率低等问题,研究团队构建了胎盘脱细胞外基质/甲基丙烯酰化透明质酸复合光交联水凝胶(PEM/HAMA,PH),并进一步负载 hUC-MSCs,形成围产源复合水凝胶递送体系(PHM)。该体系兼具胎盘脱细胞外基质的天然生物活性和 HAMA 光交联水凝胶的结构稳定性,可为 hUC-MSCs 提供三维支撑环境,促进其在创面局部发挥修复功能。

图1PHM体系构建及其促进创面修复的总体示意图
在材料构建方面,研究团队通过多组脱细胞工艺比较,筛选获得兼具低残留核酸和较好胞外基质保留特征的胎盘来源脱细胞外基质(PEM),并与 HAMA 复合制备可光交联的 PH 水凝胶。结果显示,该水凝胶具有互联多孔结构、良好的细胞相容性和力学稳定性,可实现 hUC-MSCs 均匀包埋并维持较高细胞活性;经光照后可快速原位成胶,并表现出良好的柔韧性和可塑性,体现出作为局部细胞递送载体的应用潜力。

图2PH水凝胶的快速成胶、柔韧性与可塑性
体外功能实验进一步证实了 PHM 体系的免疫调节和促血管生成作用。在巨噬细胞共培养体系中,PHM 能够促进巨噬细胞由促炎 M1 型向抗炎修复型 M2 表型转化;在人脐静脉内皮细胞(HUVECs)功能实验中,PHM 处理增强了内皮细胞增殖、迁移和管腔形成能力,提示该体系可同时调节创面炎症微环境并促进血管生成相关细胞行为。在小鼠全层皮肤缺损模型中,PHM 处理显著加快创面闭合速度,改善组织修复质量。组织学分析显示,PHM 组创面再上皮化更充分,胶原基质沉积更加明显,并出现早期皮肤附属结构样组织。免疫荧光结果进一步表明,PHM 组创面区域 CD206 阳性 M2 型巨噬细胞增加,CD31 阳性血管信号增强,提示该体系可在体内同步发挥免疫微环境调控和促血管再生作用,从而促进皮肤创面修复。

图3PHM在小鼠全层皮肤缺损模型中促进创面闭合和组织修复
该研究提出了一种基于围产组织资源协同利用的干细胞递送新策略。通过将胎盘和脐带分别转化为生物活性支架材料和活性修复细胞,研究团队构建了集天然 ECM 微环境、光交联结构稳定性和干细胞修复功能于一体的 PHM 体系,为提高干细胞在损伤局部的治疗效应、开发新型再生修复敷料和推动围产源生物材料高值化利用提供了新的思路。
本研究由昆明理工大学灵长类转化医学研究院牵头完成。司维教授为论文通讯作者,严亚萍博士为共同通讯作者;博士研究生安亨、硕士研究生刘玥涵和云南省第一人民医院江江为共同第一作者。研究获得云南省科技发展专项、云南省自然科学基金、云南省重点研发计划等项目支持。
论文信息:
An H, Liu Y, Jiang J, Bao Y, Li W, Lv K, Wu H, Yan Y, Si W. Photopolymerizable placenta-derived ECM hydrogel enhances hUC-MSC-mediated wound healing via coordinated immunomodulation and angiogenesis. Materials Today Bio. 2026;39:103415. DOI: 10.1016/j.mtbio.2026.103415.
(供稿:灵长类转化医学研究院、生命科学与技术学院)