华南理工大学边黎明、张琨雨、赵剑阳/广东省人民医院张余 Nat. Commun.:细胞自编程的非均质水凝胶通过力学-表观遗传调控促进组织再生
高分子科技
2026-02-04 10:59
文章摘要
背景:干细胞分化过程中,细胞外基质会动态重塑并硬化,产生阶段特异性生物力学信号以引导组织发育,但传统静态生物材料无法模拟这种时空异质性。研究目的:开发一种细胞程序化自适应收缩(CPAC)水凝胶,使间充质干细胞能主动重塑微环境,通过建立局部力学异质性并利用力学-表观遗传调控机制促进成骨分化与组织再生。结论:CPAC水凝胶通过细胞分泌的碱性磷酸酶触发微凝胶收缩与局部硬化,形成正反馈环路,上调力学敏感miRNA、抑制EZH2并降低H3K27me3水平,从而激活成骨基因表达;在大鼠颅骨缺损模型中显著促进骨修复,为动态可演化生物材料提供了新范式。
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