用于肌腱-肌肉组织工程的对齐多隔室胶原支架支持分层成肌细胞和成纤维细胞行为

肌肉骨骼组织连接处的损伤极为常见，并且由于无法恢复对组织界面完整性至关重要的结构、生化和机械信号的重叠梯度，其修复一直公认地十分困难。本研究提出了一种用于肌肉-肌腱连接（MTJ）组织工程的多区室支架，该支架包含彼此 distinct 的“肌肉”和“肌腱”区室，并通过连续界面连接在一起，从而重现天然 MTJ 的结构各向异性、胶原含量梯度以及电兴奋性。 分别代表“肌肉”和“肌腱”区室的、含有或不含导电性聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）颗粒的胶原悬液，经精心分层铺设并进行定向冷冻干燥，形成了一种具有模拟 MTJ 的定向排列孔结构的一体化多区室支架。扫描电子显微镜（SEM）和能量色散 X 射线能谱（EDS）证实，该支架形成了具有结构各向异性和分层导电聚合物含量的构型；更重要的是，形成了一个平滑且连续的界面区域，将两个区室连接起来，其尺度与天然 MTJ 相近。与具有突变式界面的多区室材料相比，力学测试证实，多区室支架的拉伸性能相对于单区室对照组并未降低。 成肌细胞和成纤维细胞以分层方式成功接种于多区室支架上，同时均一地响应支架定向排列所提供的接触引导线索，并在为期一周的培养过程中保持代谢活性。成肌细胞发生了区室特异性分化，而成纤维细胞即使在成肌分化条件下仍保持存活。综上，本研究提出了一种支架平台，整合了 MTJ 组织工程所必需的关键结构、生化和力学特征。

肌肉骨骼组织连接处的损伤极为常见，并且由于无法恢复对于组织界面完整性至关重要的结构、生化和机械信号的重叠梯度，修复起来尤为困难。本研究提出了一种用于肌腱—肌肉连接（MTJ）组织工程的多腔室支架，包含彼此独立的“肌肉”和“肌腱”腔室，并在连续界面处连接，重现了天然MTJ的结构各向异性、胶原含量梯度及电兴奋性。分别代表“肌肉”和“肌腱”腔室的胶原悬液，分别含有或不含导电性聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）颗粒，经过精细分层并进行定向冷冻干燥，形成了具有对齐孔隙、模拟MTJ的整体式多腔室支架。扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱（EDS）证实，该支架形成了结构各向异性的组织，具有分层分布的导电聚合物含量，且尤为重要的是，两腔室之间存在平滑、连续的界面区域，其尺度与天然MTJ相近。与具有突变界面的多腔室材料相比，力学测试证实，该多腔室支架的拉伸性能并未低于单腔室对照组。成肌细胞和成纤维细胞可成功以分层方式接种于多腔室支架上，同时均匀适应对齐的支架接触引导线索，并在培养一周内保持代谢活性。即使在成肌分化条件下，成肌细胞仍可发生腔室特异性分化，而成纤维细胞仍保持活性。总体而言，本研究提出了一种支架平台，整合了肌腱—肌肉连接组织工程所必需的关键结构、生化和机械特征。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.12.730640v1?rss=1

🏷️ 肌腱-肌肉连接 组织工程支架 胶原支架 定向冷冻干燥 成肌细胞 成纤维细胞