除了细胞所需的再生微环境外，组织工程支架对于内源性干细胞的招募作用也至关重要。既往的研究表明，基质细胞衍生因子1能够促进干细胞的迁移。2015年CHEN等制备了负载基质细胞衍生因子1径向定向和随机的胶原蛋白支架，实验显示该支架在体外促进了蛋白的迁移，在体内有效促进软骨缺损的修复。2019年，CHEN等阐明基质细胞衍生因子1联合转化生长因子β1协同增强骨髓干细胞的迁移，并且基质细胞衍生因子1α/转化生长因子β1修饰的丝素蛋白明胶多孔支架在促进体内软骨形成方面具有协同作用。
 

此次实验将基质细胞衍生因子1负载到低温沉积细胞外基质支架中，并在体外探索其缓释性能以及对大鼠骨髓间充质干细胞的招募作用。体外缓释实验结果显示，基质细胞衍生因子1在前1周呈现突释现象，其累计释放率约60％，在随后1-4周释放速度减缓，继而4-6周近似于线性缓慢释放，累计释放时间长达42d。初期的突然释放，可以使得关节腔内的因子浓度迅速提升，从而达到招募大量内源性干细胞的作用，后期的缓慢释放则为干细胞的增殖和分化提供稳定的促进作用。此次实验利用Transwell迁移装置来进行体外干细胞的招募模拟，实验结果表明，细胞外基质支架有一定的招募干细胞的作用，这可能归因于保留在脱细胞外基质中的趋化成分，但作用有限，负载基质细胞衍生因子1后软骨支架的细胞招募作用得到了明显增强。因此，基质细胞衍生因子1作为细胞因子有望在体内同样达到募集干细胞的作用，在软骨再生修复中发挥至关重要的作用，这个之前研究结论一致。
 

综上所述，此次实验基于内源性干细胞招募策略，通过低温沉积3D打印技术成功构建了负载基质细胞衍生因子1的细胞外基质软骨支架，该支架具有均匀的分级多孔结构以及良好的生物相容性；此外，该支架长期的生物活性因子缓释性能可以发挥优秀的内源性干细胞招募作用，对于关节软骨理想化的再生提供了一种有潜力的策略。但仍需要进一步探讨其对于干细胞成软骨分化的调控作用，此外还需要在动物模型中完善体内干细胞募集以及原位损伤修复的实验。
 

出自《低温沉积3D打印负载基质细胞衍生因子1的分级多孔软骨复合支架》作者吴江，殷瀚，严子能。