生物通报道  来自清华大学的研究人员开发出了一种基于生物相容的、生物可降解的明胶微冷冻凝胶(microcryogels)的可注射3D微小细胞生境，证实借助于它可实现低剂量细胞治疗重症肢体缺血。这一研究成果发表在9月2日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

清华大学的杜亚楠（Yanan Du）研究员，其主要研究方向包括细胞／组织工程，生物材料；微纳技术在生物检测，诊断以及药物筛选中的应用；仿生体外生理／病理模型。

基于细胞的再生疗法为修复受损的组织和器官，治疗复杂疾病带来了极大的希望（延伸阅读：Science漫谈干细胞疗法 ）。临床细胞治疗中给予细胞的常规方法有两种，一种是全身灌注法，其依赖于细胞归巢到病损部位，另一种是将细胞直接注射到受损组织。

然而通过这些方式给予的细胞所产生的临床效应有限，有时候由于病损部位无法控制的细胞损失和死亡使得这些治疗效应无法再现。利用大量的治疗细胞提高了细胞处理的费用，增加了副作用风险。因此，迫切需要更佳的细胞传送策略来提高细胞疗法的特异性、效力和可重现性，减小细胞剂量和副作用。

在这篇文章中，研究人员通过开发出一种基于生物可降解明胶微冷冻凝胶(GMs)的可注射3D微小细胞生境解决了这一需求。这一微小细胞生境是由种植在GMs上的、人类脂肪衍生的预激（priming）间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, hMSCs）组成，生成了组织样的系统，具有丰富的胞外基质，细胞间互作增强。

在体内试验中，研究人员证实相比于未接受细胞治疗的小鼠，在重症肢体缺血（CLI）小鼠模型的治疗过程中这一预激3D微小细胞生境促进了对细胞的保护，使其免受机械损伤。并显著提高了细胞的保留、存活以及治疗效应。

尤其是，研究人员证实利用这种3D微小细胞生境，将达到文献中重症肢体缺血治疗效应的最少的hMSCs数量降低10倍，可更好地挽救缺血坏死的肢体。研究人员表示就他们所知，这是第一次提供了令人信服的证据证实，采用可注射及预激细胞传递策略在小鼠中以最低的细胞量，可以对重症肢体缺血达到较高的治疗效应。

这项研究为提高细胞再生治疗的治愈能力提供了一个广泛适用的细胞传送平台技术。

（生物通：何嫱）

作者简介：

杜亚楠

博士、研究员、博士生导师

2002年本科毕业于清华大学化学工程系化学工程与工艺专业。2007年毕业于新加坡国立大学生物工程系并获该专业博士学位。2007年至2010年于美国麻省理工学院（Harvard-MIT Health Science and Technology)和哈佛大学（Brigham &Women’s Hospital, Harvard Medical School)进行博士后研究。2010年9月起聘为清华大学医学院生物医学工程系研究员，博士生导师。

主要研究方向：细胞／组织工程，生物材料；微纳技术在生物检测，诊断以及药物筛选中的应用；仿生体外生理／病理模型

生物通推荐原文摘要：

Primed 3D injectable microniches enabling low-dosage cell therapy for critical limb ischemia

The promise of cell therapy for repair and restoration of damaged tissues or organs relies on administration of large dose of cells whose healing benefits are still limited and sometimes irreproducible due to uncontrollable cell loss and death at lesion sites. Using a large amount of therapeutic cells increases the costs for cell processing and the risks of side effects. Optimal cell delivery strategies are therefore in urgent need to enhance the specificity, efficacy, and reproducibility of cell therapy leading to minimized cell dosage and side effects. Here, we addressed this unmet need by developing injectable 3D microscale cellular niches (microniches) based on biodegradable gelatin microcryogels (GMs)……