PNAS:Roe誘導的干細胞微囊用于炎癥性腸病的治療

　　充質干細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)對多種免疫細胞發揮調節作用，是治療炎癥性腸病的一種有前途的治療方法。然而，它們的治療效果受到營養供應不足、免疫系統攻擊和靶部位蓄積低等因素的限制。在這里，受卵黃的自然孵育機制的啟發，作者提出了免疫隔離、濕粘性和營養豐富的微囊，用于治療性MSCs的包裹。

生物激發、免疫隔離、濕性粘合和營養豐富的微囊與MSC包裹在IBD治療中的應用示意圖

圖片來源: https://doi.org/10.1073/pnas.2112704118

　　炎癥性腸病(Ibd)，包括克羅恩病(Cd)和潰瘍性結腸炎，包括一系列慢性胃腸道炎癥性疾病，其發病率在全球范圍內呈上升趨勢。針對與IBD發病相關的不同分子和細胞，包括免疫調節劑、氨基水楊酸酯和皮質類固醇，已經開發了各種藥物和不同的策略來治療IBD。但長期維持治療效果不佳，復發率高，且患者可能存在持續性炎癥和生活質量差的問題。作為治療ibd的替代策略，間充質干細胞(Mscs)等細胞療法已成為一種有吸引力的候選治療方法。

　　這些骨髓間充質干細胞可以對多種免疫細胞發揮調節作用，包括樹突狀細胞、自然殺傷細胞、巨噬細胞和淋巴細胞，從而調節炎癥性腸病的免疫失衡。盡管已經取得了許多成功，但注射的MSCs會立即被免疫細胞識別和清除，因此，MSCs的臨床治療效果受到生存時間短的極大挑戰。此外，將骨髓間充質干細胞移植到靶部位以保證足夠的治療效果也是具有挑戰性的。因此，具有更強的適合性、持久性和靶向性的新的MSC治療策略仍然值得期待。

　　在這項研究中，受魚卵的自然孵化機制的啟發，我們提出了一種具有胚胎狀結構和濕性粘附性的微流體MSC微囊，用于治療IBD。微流控產生的微囊已經被提出作為一種生物工程技術，將干細胞包裹在半透免疫隔離膜中，用于治療應用。然而，由于缺乏外殼的設計，目前的大多數微囊很難在靶部位給藥，以保持有效的治療效果。

　　此外，在微囊中提供足夠的營養物質以支持微囊內MSCs的增殖也是具有挑戰性的。相比之下，一些天然的魚卵，如亞洲鯉魚排卵的魚卵，一直在進化出一種特殊的生理結構，以維持物種的延續。通常情況下，這些魚核的核殼結構可以保護它們免受外界惡劣環境的影響，而它們外殼表面的粘附物可以將它們固定在不易被水流帶走的水下物體上，以提高它們的存活率。更重要的是，這些魚卵含有豐富的營養物質，可以支持它們自己發育成魚。然而，仿生構建用于骨髓間充質干細胞包埋的魚卵狀多功能微囊卻從未被研究過。

RSM的粘附力測試

圖片來源: https://doi.org/10.1073/pnas.2112704118

　　在這里，作者使用靜電驅動的同軸微流控技術來制備免疫隔離、濕式黏附和營養豐富的微囊，用于治療性MSCs的包裹。靜電驅動的微流體可以將MSCs包裹在無油的水相中，并保持細胞的生物活性。微膠囊的粘結殼由快速離子交聯海藻酸鈉(Alg)和可見固化的ε-聚-L-賴氨酸-接枝甲基丙烯酰胺(EPLMA)和多巴胺-甲基丙烯酰胺(DMA)在微液滴外層形成。該研究證實了，骨髓間充質干細胞包裹的卵黃誘導的微囊在治療IBD方面有很好的應用前景，在各種疾病的治療中具有很大的應用價值。