芝加哥伊利诺伊大学的研究人员已经表明，即使在肺组织受损后，也可以通过用微凝胶涂覆的间充质基质细胞治疗逆转纤维化并促进组织修复。
肺纤维化是一种由环境毒素、药物或诸如肺炎和类风湿性关节炎等疾病引起的慢性疾病。它的特点是由于损伤或未经检查的免疫反应而形成疤痕组织，可导致轻度至重度呼吸困难和缺氧。纤维化目前被认为是最不可逆的，因为目前的药物治疗只是在管理症状轻微有效，但一般会造成严重的副作用。
间充质基质细胞（Mesenchymalstromalcells，简称MSCs）是一种多能的、自我更新的细胞，与干细胞很相似，它们在治疗纤维化等疾病方面的潜力已被研究。
“虽然先前的研究测试了骨髓间充质干细胞的治疗效果——众所周知，骨髓间充质干细胞可以抑制炎症并适应不同的组织环境——但迄今为止，它们的疗效仅限于疾病的早期阶段，当时炎症水平很高，疤痕组织仍在形成，”UIC医学院药理学和生物工程助理教授和该研究的通讯作者JaeWonShin说。“我们的方法是优化以MSC为基础的疗法，使之在炎症减轻后发挥作用，而炎症减轻时大多数人被诊断为纤维化。”
正如发表在《自然生物医学工程》（NatureBiomedicalEngineering）上的一篇新论文所述，UIC研究人员设计了一种薄微凝胶，当以特定方式设计时，可以提高MSCs的治疗潜力，在小鼠纤维化模型中降解瘢痕组织并再生健康组织。
Shin和他的同事设计了这种微凝胶，它和健康的肺组织一样柔软，并加入了一种叫做肿瘤坏死因子α的小蛋白质，也被称为TNF-α，这种蛋白作为一种炎症信号，鼓励骨髓间充质干细胞合成胶原酶。胶原酶是一种降解纤维组织中多余胶原并促进受损组织修复的酶。
为了用微凝胶优化MSCs，UIC研究人员设计了一种微流控装置，将单个细胞快速、一致地封装在薄凝胶中。
研究第一作者、UIC药理学与再生医学系博士后助理Sing-wanWong说：“我们将尺度缩小到单个细胞，这对于将治疗药物输送到肺部的微小气道非常重要。”
在纤维化损伤模型中，UIC研究人员观察到，只有在被用单细胞包埋的TNF-α凝胶包裹的MSCs的小鼠中，疤痕指标减少，健康肺组织指标增加，如正常胶原水平和结构。
Shin说：“这确实是第一个科学证明，胶原水平在纤维化损伤后可以很好地正常化，细胞环境，而不仅仅是细胞本身，可以在单细胞水平上以精确的方式进行设计。我们的研究结果提示了一种可行的方法来预测细胞功能以达到预期的治疗效果。”
参考文献
Inhibitionofaberranttissueremodellingbymesenchymalstromalcellssinglycoatedwithsoftgelspresentingdefinedchemomechanicalcues
生物通编辑