目前，臨床上肺纖維化（PF）的治療方案相當有限，只有吡非尼酮和尼達尼布兩種抗纖維化藥物被批準并顯示出緩解PF的療效。然而這些藥物不能逆轉病理過程，恢復正常肺功能。針對這一難點，大連理工大學生物工程學院王華楠教授團隊開發了一種創新的肺纖維化治療方法，通過肺部給藥微流體模板化的干細胞微膠囊，有效地逆轉了炎癥和纖維化損傷的進展。這項研究展示了干細胞微膠囊具有精準遞送、可擴展性和個性化治療等一系列臨床優勢，為干細胞治療的臨床轉化提供了新的視角。近日，相關研究成果在生物醫學與材料領域Top期刊《生物材料》（Biomaterials）上發表，題目為《吸入式干細胞膠囊實現肺炎纖維化癥狀逆轉》（Material-driven immunomodulation and ECM remodeling reverse pulmonary fibrosis by local delivery of stem cell-laden microcapsules）。論文第一單位為大連理工大學生物工程學院，王華楠教授為論文通訊作者，第一作者為大連理工大學博士生張玉潔和趙媛。
干細胞治療的最新進展表明，靜脈輸注干細胞具有治療危及生命的肺纖維化的潛力。然而，它也面臨著局限性，如缺乏對細胞功能的控制和植入后宿主的快速清除。這項研究中開發了一種創新的PF治療方法，通過氣管給藥的微流體模板化的干細胞微膠囊，有效地逆轉了炎癥和纖維化損傷的進展。研究結果顯示了水凝膠微膠囊化可以增強供體間充質干細胞（MSCs）在宿主體內的持久性，同時驅動MSCs顯著增強其治療功能，包括免疫調節和基質金屬蛋白酶（MMP）介導的細胞外基質（ECM）重塑。微膠囊通過激活了MSCs中的MAPK信號通路，增加MMPs的表達，從而降解纖維化肺中積累的過表達膠原。研究結果證明了水凝膠微膠囊通過細胞-物質相互作用增強間充質干細胞治療效果的潛力，為設計纖維化疾病的先進干細胞療法提供了一種有前景且直接的策略。
近年來，王華楠教授團隊在組織工程的交叉領域取得了一系列研究成果。目前團隊主要的研究興趣之一是利用微流控技術進行干細胞微囊化，以實現精準的組織修復和再生醫學應用。此外，王華楠教授團隊還積極探索了干細胞微膠囊在不同疾病模型中的應用，包括但不限于肺纖維化、骨損傷和糖尿病傷口等，為這些疾病的治療提供了新的思路和方法。通過這些研究，團隊不僅推動了干細胞技術的發展，也為未來臨床治療提供了潛在的解決方案。
該論文的發表得到了國家重點研發計劃、國家自然科學金、遼寧省自然科學基金等的支持。（來源：生物工程學院 編輯：王增強）
論文全文連接如下：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.122757
