细胞表面工程可促进内源性干细胞吸引以用于组织再生。然而,配体的细胞内化和细胞膜的动态特性等挑战往往会导致配体-受体相互作用复杂化。有鉴于此,四川大学林云锋研究员和田陶然教授利用可编程的四面体框架核酸(tFNA)实现精确、可调节的配体-受体相互作用,以提高干细胞募集效率。
本文要点:
(1)该方法主要包括实验筛选和采用耗散粒子动力学的理论分析。研究发现,改变tFNA上配体的弹性和拓扑结构会改变其细胞内化和膜结合的效率。此外,优化间充质干细胞(MSC)结合适配体19S(Apt19S)在tFNA上的分布也能够提高干细胞捕获效率。
(2)在体外成功捕获MSC后,Apt19s修饰的tFNA能够与透明质酸水凝胶进行化学连接,以形成有效的“干细胞捕集器”系统。体内实验结果表明,该系统能够在不同的骨愈合情况下(包括颅和上颌缺陷)有效促进早期干细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