細胞表面工程可促進內源性干細胞吸引以用于組織再生。然而,配體的細胞內化和細胞膜的動態特性等挑戰往往會導致配體-受體相互作用復雜化。有鑒于此,四川大學林云鋒研究員和田陶然教授利用可編程的四面體框架核酸(tFNA)實現精確、可調節的配體-受體相互作用,以提高干細胞募集效率。
本文要點:
(1)該方法主要包括實驗篩選和采用耗散粒子動力學的理論分析。研究發現,改變tFNA上配體的彈性和拓撲結構會改變其細胞內化和膜結合的效率。此外,優化間充質干細胞(MSC)結合適配體19S(Apt19S)在tFNA上的分布也能夠提高干細胞捕獲效率。
(2)在體外成功捕獲MSC后,Apt19s修飾的tFNA能夠與透明質酸水凝膠進行化學連接,以形成有效的“干細胞捕集器”系統。體內實驗結果表明,該系統能夠在不同的骨愈合情況下(包括顱和上頜缺陷)有效促進早期干細胞募集和加速骨再生。
Xingyu Chen. et al. Framework Nucleic Acid-Based Selective Cell Catcher for Endogenous Stem Cell Recruitment. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202406118
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202406118