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  肝臟是維持機(jī)體代謝穩(wěn)態(tài)的重要器官。病毒感染、長期飲酒、藥物濫用及自身免疫疾病等因素引起的持續(xù)性肝損傷，常導(dǎo)致進(jìn)行性肝纖維化。作為一種具有可逆性的病理過程，肝纖維化不僅是慢性肝病向肝硬化乃至肝細(xì)胞癌發(fā)展的關(guān)鍵過渡階段，也是臨床干預(yù)的重要時(shí)間窗口。近年來，干細(xì)胞療法因其多向分化潛能、靶向遷移能力以及顯著的旁分泌效應(yīng)，成為治療肝纖維化的潛在策略。然而，當(dāng)前干細(xì)胞治療仍面臨細(xì)胞存活率低、靶向歸巢效率有限、異常分化風(fēng)險(xiǎn)以及細(xì)胞行為難以實(shí)現(xiàn)時(shí)空精準(zhǔn)調(diào)控等挑戰(zhàn)。

  近日，南京工業(yè)大學(xué)毛宏理、郝莉莉、顧忠偉教授團(tuán)隊(duì)和南京大學(xué)附屬鼓樓醫(yī)院孫凌云教授團(tuán)隊(duì)等合作開發(fā)了一種新型負(fù)載干細(xì)胞磁性水凝膠貼片（MH0.5@C），結(jié)合外源磁刺激用于肝纖維化治療。在外源磁場作用下，磁性水凝膠發(fā)生可控形變，并將其轉(zhuǎn)化為作用于干細(xì)胞的磁致機(jī)械刺激，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)干細(xì)胞生物學(xué)行為的高效調(diào)控。分子動(dòng)力學(xué)模擬進(jìn)一步揭示了水凝膠可控形變的微觀機(jī)制，并為材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化提供了理論指導(dǎo)。該體系顯著增強(qiáng)了干細(xì)胞的抗纖維化旁分泌功能，通過抑制肝星狀細(xì)胞的異常活化并重塑炎癥微環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)了肝纖維化的有效逆轉(zhuǎn)。

  2026年3月22日，相關(guān)研究以“Stem Cell-Laden Magnetic Hydrogels for Liver Fibrosis Reversal via Synergistic Magneto-Mechanical Stimulation”為題發(fā)表于《Advanced Functional Materials》上（Adv. Funct. Mater.2026;0:e18708）。南京工業(yè)大學(xué)為第一完成單位，南京工業(yè)大學(xué)博士生丁皓揚(yáng)和南京大學(xué)博士后李佳翔為共同第一作者，南京工業(yè)大學(xué)毛宏理教授、郝莉莉副教授和南京大學(xué)附屬鼓樓醫(yī)院孫凌云教授為共同通訊作者。本研究獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和江蘇省自然科學(xué)基金的資助。

  在該體系中，多巰基功能化磁性納米粒子（IO@PTMP-PMAA）作為納米交聯(lián)劑引入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了具有優(yōu)異生物相容性和可調(diào)機(jī)械性能的仿生蛋白/多糖基磁性水凝膠（圖1）。分子動(dòng)力學(xué)模擬進(jìn)一步揭示了納米粒子濃度對(duì)水凝膠網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)控機(jī)制，從而確定了兼具優(yōu)良力學(xué)性能與磁響應(yīng)性的最優(yōu)配方（圖2）。體外研究表明，在外源磁刺激作用下，該體系通過激活PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路特異性上調(diào)hUC-MSCs分泌關(guān)鍵抗纖維化旁分泌因子（HGF和PGE?），從而顯著抑制肝星狀細(xì)胞的活化并促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型表型極化（圖3）。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，該治療策略能夠顯著重塑肝小葉結(jié)構(gòu)、抑制膠原生成，并有效調(diào)控肝臟炎癥相關(guān)因子表達(dá)，從而促進(jìn)肝臟穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)（圖4）。

圖1. 磁介導(dǎo)干細(xì)胞療法示意圖

圖2. 磁性水凝膠的磁致形變性能評(píng)估

圖3. 負(fù)載干細(xì)胞磁性水凝膠對(duì)肝星狀細(xì)胞活化與巨噬細(xì)胞極化的體外調(diào)控

圖4. 負(fù)載干細(xì)胞磁性貼片的體內(nèi)抗肝纖維化療效評(píng)估

  總體而言，這種基于多層級(jí)磁-機(jī)械-生物調(diào)控的治療策略實(shí)現(xiàn)了對(duì)干細(xì)胞旁分泌活性的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)調(diào)控，并成功逆轉(zhuǎn)了纖維化進(jìn)程，為肝纖維化的臨床治療提供了一種具有時(shí)空可控性的潛在解決方案。

  原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202518708