双功能adECM生物支架联合STIM1-ASCs与IGF-2通过促进肌生成和抑制纤维化实现咬肌功能性修复

为解决颅面部肌肉严重损伤后再生效率低、纤维化严重的问题，研究人员开发了搭载STIM1-ASCs和IGF-2的adECM双功能生物支架，通过增强肌源性分化和调控巨噬细胞M2极化，显著改善了咬肌VML模型的功能恢复，为颅面部肌肉重建提供了新策略。

　　

颅面部肌肉损伤不仅影响咀嚼、吞咽等生理功能，还会导致严重的面部畸形和心理问题。传统组织瓣移植技术存在供区并发症和功能恢复不佳的局限，而组织工程策略又面临卫星细胞(SCs)不足和纤维化微环境的双重挑战。针对这一难题，北京大学第三医院整形外科的Wei Liang团队在《Bioactive Materials》发表研究，通过基因工程改造的STIM1-ASCs（基质相互作用分子1过表达的脂肪干细胞）与IGF-2（胰岛素样生长因子-2）协同加载的adECM（脂肪脱细胞基质）生物支架，实现了咬肌体积性肌肉损失(VML)的功能性修复。

研究采用血管化adECM制备、单细胞RNA测序筛选关键靶点、巨噬细胞极化流式分析、Seahorse能量代谢检测等关键技术，通过大鼠咬肌VML模型评估修复效果。结果显示：1）STIM1过表达使ASCs肌管融合率提升至43.55%；2）IGF-2通过PI3K-Akt通路促进巨噬细胞线粒体氧化磷酸化（OCR/ECAR比值提升），驱动M2极化（CD68⁺/CD163⁺细胞增加51.57%）；3）联合治疗组肌肉体积恢复64.35 mm²，肌力达1.42 mN/mg，显著优于对照组。

研究结论揭示：该双功能支架通过STIM1-ASCs补充肌源性祖细胞池，同时利用IGF-2时空耦合特性——早期激活Pax3⁺/Ki67⁺卫星细胞，后期调控免疫微环境，实现肌生成与抗纤维化的协同修复。这种"细胞+因子+支架"的整合策略为颅面部肌肉再生提供了新的理论框架和实践方案，其创新性体现在：首次证实IGF-2可通过代谢重编程调控巨噬细胞表型；STIM1作为钙调节枢纽显著提升ASCs肌源性分化效率；保留血管蒂的adECM制备技术为临床转化奠定基础。

讨论部分指出，虽然腺病毒载体可能比慢病毒更安全，但该研究仍存在肌肉纤维排列无序、长期稳定性待验证等局限。未来将通过机械刺激预 conditioning 和预血管化策略进一步优化，推动其向临床应用迈进。这项研究为开发兼具功能重建和美学修复效果的颅面部肌肉治疗方案提供了重要范式。