Adv Mater|杨宇民/张鲁中/刘鑫：基于生物正交技术的工程化壳聚糖平台用于增强MSCs在周围神经修复过程中的输送与功能作用

文章信息
组织器官损伤修复过程中适宜再生微环境的构建及维持一直是治疗的难题，间充质干细胞(MSC)因多向分化、免疫调节及旁分泌等优势被广泛植入驻留用于调控微环境，但现有体系多依赖于物理吸附结合，相互作用弱、整合性差，导致干细胞植入后活性衰减、滞留效率低下，易发生迁移与失巢凋亡，严重制约治疗效能，成为该策略临床转化的核心瓶颈。
面对挑战，南通大学杨宇民教授、张鲁中研究员、南京中医药大学附属中西医结合医院刘鑫教授针对周围神经损伤（Peripheral Nerve Injury，PNI），特别是长距离的神经缺损因结构的复杂性与再生微环境的特殊性面临诸多挑战提出了新策略。在Advanced Materials上发表题目为“A Bio-Orthogonal Engineered Chitosan Platform for Enhanced Mesenchymal Stem Cells Delivery and Function in Peripheral Nerve Repair”的研究成果。该研究成功构建了一种基于生物正交化学的工程化MSC-壳聚糖平台体系，该体系通过MSC与壳聚糖材料之间的共价结合，显著增强了MSC的细胞存活率、植入部位滞留能力及细胞因子分泌功能。将该体系应用于周围神经损伤模型后，可有效调控损伤早期的再生微环境，加速神经再生进程，并在长距离神经缺损修复中展现出显著的治疗优势。
要点分析
此研究通过生物正交反应，在温和条件下实现了MSC与壳聚糖材料快速高效的共价结合，研究结果表明，相较于以往MSC与材料之间的非共价结合连接方式，共价结合不仅可以有效提高MSC在壳聚糖材料上的驻留，还可以通过激活PI3K/AKT信号通路促进MSC存活，同时上调肝细胞生长因子（HGF）、神经轴突导向分子（Slit3）以及细胞通信网络因子1（CCN1）等正向调控神经再生的关键因子分泌，有效促进神经生长和施万细胞迁移。在周围神经损伤模型中，该体系通过调控早期免疫微环境、加速瓦勒变性、重塑细胞外基质并促进血管生成等多重机制协同促进神经修复，尤其在长距离神经缺损中展现出卓越的治疗效果（图1）。
图1 生物正交MSC-壳聚糖功能化平台构建，以及共价结合对MSC功能的调控机制及其促神经修复作用示意图。
该工作不仅实现了高效的周围神经损伤修复，更重要的是提出了干细胞-生物材料共价结合策略，促进细胞驻留的同时，提高MSC存活和功能。这一策略突破了传统干细胞治疗原位滞留效率低的局限，可有效增强MSC的周围神经修复作用，更重要的是，该策略简便、高效、易于转化，有望推动壳聚糖-MSC复合材料在再生医学领域的临床应用。
DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202523237