Engineering Large and Geometrically Controlled Vascularized Nerve Tissue in Collagen Hydrogels to Restore Large-sized Volumetric Muscle Loss
利用膠原蛋白水凝膠中建構大尺寸與不同幾何形狀的神經血管化組織，應用於體積性肌肉缺損的修復。
Shih-Yen Wei, Po-Yu Chen, Chia-Chang Hsieh, Yu-Shan Chen, Tzu-Hsuan Chen, Yu-Shan Yu, Min-Chun Tsai, Ren-Hao Xie, Guan-Yu Chen, Gung-Chian Yin, Juan M. Melero-Martin, Ying-Chieh Chen*
2024/02/20
修復大範圍的肌肉損傷通常不易僅靠自身組織自我恢復，此外，損傷區域通常會面臨氧氣與營養的缺乏以及發炎反應，這些都是修復過程中的重大挑戰。因此，促進損傷部位血管新生成為修復大範圍肌肉損傷的關鍵目標。本研究中，我們設計了一種特殊的物理支架物(Spacer)，其特點是具有不同排列的微柱結構。這種spcaer能有效防止小鼠皮膚壓迫到植入皮下的水凝膠。在這個spacer內，我們放置了含有人類臍帶靜脈內皮細胞(HUVEC)和人類白色脂肪間質幹細胞(MSC)的膠原蛋白水凝膠前驅物，形成水凝膠。植入小鼠皮下一週後，在spacer的幫助下，我們成功製造出體積高達154 mm³的神經血管化組織。進一步地，我們利用細胞生長導致的膠原蛋白水凝膠收縮特性，通過改變支架上微柱的排列方式，成功在小鼠皮下製造出不同幾何形狀的神經血管化組織，為未來在不同形狀的組織缺損處的應用奠定了基礎。最後，當這些神經血管化組織被植入小鼠腿部的大範圍肌肉缺損區域，這些血管化組織能夠與周圍的血管迅速結合，重新建立血液供應，及時為損傷區域提供必需的氧氣和營養，從而促進肌肉損傷的修復。同時，這些神經血管化組織中的神經細胞也有助於修復後肌肉的功能恢復。
研究動態
