一种利用贻贝的新型干细胞粘合剂

一组研究人员利用贻贝粘附蛋白和透明质酸开发了用于关节炎治疗的干细胞粘合剂。

　　

软骨是一种组织，通过提供减震和促进关节的平稳运动来保护骨骼。不幸的是，由于其有限的内在愈合能力，干细胞移植是解决软骨炎症和损伤以及促进软骨再生的一种很有前途的治疗方法。然而，该技术的一个主要限制是移植干细胞从光滑的软骨表面和软骨周围的流体环境中迅速消失，导致治疗效果较差。最近，来自浦项工科大学、东国大学医学中心和韩国Nature Gluetech的联合研究小组开发了一种新的治疗受损软骨的策略，包括使用一种粘性的不混溶液体，这种液体能够通过从贻贝和透明质酸中提取的粘附蛋白促进干细胞移植到受损组织中。

联合研究小组由浦项工业大学化学工程系的Hyung Joon Cha教授(化学工程系和融合科学技术学院)、博士生Seong-Woo Maeng、Tae Yoon Park博士、kyil Joo教授(现就职于梨花女子大学)、东国大学医学中心的jun -Il Im教授和Ji-Yun Ko博士、Nature Gluetech Co. Ltd.的Seongmin Ha博士领导。该研究得到了保健福利部保健产业开发部韩国保健技术研究开发事业的支持，并发表在了《化学工程》杂志上。

研究人员开发了一种以粘性不混相液相形式出现的新型生物粘合剂材料，以克服传统处理策略的局限性。这是通过将来自贻贝的粘附蛋白与高分子量透明质酸结合来实现的，透明质酸表现出相反的电荷，从而促进了它们之间的静电相互作用。通过设计一种高度粘稠的液体生物粘合剂，它不会在水中分解或膨胀，研究小组制定了一种粘合剂材料，可以安全地包裹干细胞，并促进它们牢固地附着在移植部位。

此外，该团队在兔模型评估中证明，当移植到缺陷软骨中时，包裹在液体生物粘合剂中的干细胞在原位保留。移植干细胞在受损软骨内的长期滞留促进了软骨的再生，增强了干细胞移植的治疗效果。该团队开发的粘合剂液体的另一个好处是，它是一种天然粘合剂，不需要任何额外的物理或化学过程。

研究组组长亨准车教授表示:“利用国内独创的生物材料——贻贝粘附蛋白，可以显著提高干细胞的治疗效果。”他还指出:“由于这种液体生物粘合剂可以配制成注射剂，因此当通过关节镜(类似于内窥镜)用于干细胞移植时，它有可能成为一种有效治疗受损软骨的方法。”

贻贝黏附蛋白的材料技术已经转移到Nature Gluetech公司，在此次研究中开发的用于关节炎治疗的干细胞黏附剂CartiFix有望很快开始临床研究。

Journal Reference:

1. Seong-Woo Maeng, Ji-Yun Ko, Tae Yoon Park, Jinyoung Yun, So Hyun Park, Sang Jun Han, Kye Il Joo, Seongmin Ha, Mingoo Jee, Gun-Il Im, Hyung Joon Cha. Adipose stem cell transplantation using adhesive protein-based viscous immiscible liquid for cartilage reconstruction. Chemical Engineering Journal, 2023; 463: 142379 DOI: 10.1016/j.cej.2023.142379