重建软骨细胞周围单位：周细胞基质重构增强机械-炎症应激韧性并调节软骨细胞-神经元串扰

摘要　天然关节软骨中的软骨细胞包埋于富含Ⅵ型胶原（COL VI）的细胞周围基质（PCM）中，形成被称为软骨细胞-周围基质复合体（chondron）的功能单元。然而，酶法分离会破坏PCM，其丧失及重建所带来的功能后果仍缺乏深入认识。本研究将原代人软骨细胞培养于海藻酸盐微珠中，以促进PCM重建，随后回收获得重建的软骨细胞-周围基质复合体。将软骨细胞和重建的软骨细胞-周围基质复合体包埋于甲基丙烯酰化明胶水凝胶中，并在炎症刺激和机械刺激条件下进行比较。海藻酸盐预处理形成了具有明显COL VI阳性PCM的软骨细胞-周围基质复合体样结构，且该PCM在转移至三维培养体系后仍得以保留。在炎症条件下，与分离的软骨细胞相比，重建的软骨细胞-周围基质复合体在基因和蛋白水平均表现出较低的炎症、分解代谢、神经炎症及血管生成反应。在白细胞介素-1β刺激下，机械负荷以供体依赖性方式进一步提高了软骨细胞中的炎症基因表达，而重建的软骨细胞-周围基质复合体的反应则相对有限。此外，与相应的软骨细胞条件培养基相比，重建的软骨细胞-周围基质复合体条件培养基引起的人诱导多能干细胞来源感觉神经元对辣椒素和氯化钾刺激的钙反应较低。这些研究结果表明，重建富含COL VI的PCM能够恢复类似软骨细胞-周围基质复合体的细胞周围微环境，从而减弱炎症激活并缓冲负荷相关的炎症放大效应；探索性的感觉神经元实验还提示，该过程可能进一步调节神经元反应性。因此，PCM重建可能为软骨组织工程和再生医学应用提供一种具有前景的策略。

摘要　天然关节软骨中的软骨细胞包裹于富含VI型胶原（COL VI）的细胞周围基质（PCM）内，形成称为软骨细胞团（chondron）的功能单元。然而，酶法分离会破坏PCM，而其丧失与重建所产生的功能后果仍知之甚少。本研究将原代人软骨细胞培养于藻酸盐珠中，以促进PCM重建，随后回收获得重建软骨细胞团。将软骨细胞和重建软骨细胞团包埋于甲基丙烯酰化明胶水凝胶中，并在炎症刺激和机械刺激条件下进行比较。藻酸盐预处理形成了具有独特COL VI阳性PCM的软骨细胞团样单元，且该PCM在转移至三维培养体系后仍得以保留。在炎症条件下，与分离的软骨细胞相比，重建软骨细胞团在基因和蛋白质水平均表现出较低的炎症、分解代谢、神经炎症及血管生成反应。在白细胞介素-1β刺激下，机械负荷进一步以供体依赖性的方式增强了软骨细胞中的炎症基因表达，而重建软骨细胞团的反应则相对有限。此外，与相应的软骨细胞条件培养基相比，重建软骨细胞团的条件培养基所诱导的人诱导多能干细胞来源感觉神经元对辣椒素和氯化钾刺激的钙反应较低。这些发现表明，重建富含COL VI的PCM能够恢复软骨细胞团样的细胞周围微环境，从而减弱炎症激活并缓冲负荷相关的炎症放大效应；探索性的感觉神经元实验还提示，其可能进一步调节神经元反应性。因此，PCM重建或可为软骨组织工程和再生应用提供一种具有前景的策略。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.09.750375v1?rss=1

🏷️ 软骨细胞周围基质重建 Ⅵ型胶原 软骨细胞-神经元串扰 机械-炎症应激 软骨组织工程