工程化类细胞囊泡指导角膜细胞分化用于角膜生物制造与再生

在三维（3D）工程化组织中，精确控制生长因子的递送仍然是引导干细胞分化的一项挑战。本研究将工程化细胞样囊泡用作可编程微环境，使其能够在可见光交联的GelMA水凝胶中实现生长因子的持续、局部递送。将负载FGF-2和TGF-{beta}3的巨型单层囊泡（GUV）掺入含BM-MSC的生物墨水中，以在无需反复补充可溶性生长因子的情况下驱动其向角膜细胞分化。ELISA测定证实了非包封生长因子的去除，以及在诱导囊泡破裂后囊泡载荷的释放。荧光监测显示，在培养过程中可检测到的负载FGF-2和TGF-{beta}3的GUV逐渐减少，而液滴尺度分析表明，打印后细胞与囊泡发生了共沉积。分化14天后，分化细胞表达ALDH1A1、ALDH3A1、lumican、keratocan和collagen I，且未诱导- SMA表达。有趣的是，滴落式按需生物打印后仍保留了与角膜细胞相关的分化特征，qPCR分析证实了这一点。这些结果表明，负载生长因子的囊泡可作为可生物打印的诱导性生态位，能够在3D角膜构建体内支持局部角膜细胞分化。

在三维（3D）工程化组织中，实现生长因子递送的精确控制仍然是引导干细胞分化的一项挑战。本研究将工程化类细胞囊泡用作可编程微环境，使可见光交联的GelMA水凝胶内实现生长因子的持续且局部化递送。将负载FGF-2和TGF-{beta}3的巨大单层囊泡（GUV）掺入含BM-MSC的生物墨水中，以在无需反复补充可溶性生长因子的情况下驱动角膜细胞分化。ELISA测定证实了未包封生长因子的去除，以及在诱导囊泡破裂后囊泡载荷的释放。荧光监测显示，在培养过程中可检测到的负载FGF-2和TGF-{beta}3的GUV逐渐减少，而液滴尺度分析表明，打印后细胞与囊泡发生了共沉积。分化14天后，分化细胞表达了ALDH1A1、ALDH3A1、lumican、keratocan和collagen I，且未诱导α-SMA。值得注意的是，经按需滴打印后，角膜细胞相关分化仍得以保持，并由qPCR分析证实。这些结果表明，负载生长因子的囊泡可作为可生物打印的诱导性微环境，能够在3D角膜构建体内支持局部化的角膜细胞分化。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.06.743353v1?rss=1

🏷️ 角膜分化 工程化囊泡 生长因子递送 GelMA水凝胶 生物打印 角膜再生