糖尿病足溃疡（Diabetic foot ulcers, DFU）因其极高的截肢率，被医学界公认为“最难愈合的伤口”。慢性炎症累积、微循环灌注不足以及免疫细胞的过度活化，共同构成了DFU难以跨越的愈合屏障。据 2024 年《国际伤口杂志》的一项荟萃分析显示，约 31% 的患者最终被迫截肢。近日，美国德州农工大学（Texas A&M University）冯赵（Feng Zhao）教授团队在《生物材料学报》（Acta Biomaterialia）上发表研究成果，提出了一种利用人类工程化细胞构建“交织细胞外基质”（Interwoven extracellular matrix）的新策略。该材料在保留天然生物活性的同时剔除了细胞成分，有望彻底解决传统植入物的免疫排斥与再生性能衰减等难题。
困局：生物源材料的“年龄”与“异源”壁垒
目前，临床处理复杂糖尿病伤口多依赖脱细胞处理的猪皮或人体捐献者皮肤。然而，这类生物来源材料在临床应用中面临天然的局限性：
-
免疫适配性差：动物源性产品始终伴随病原体转移风险及潜在的超敏反应。
-
再生性能“老龄化”：人体捐献组织多源自高龄群体，其细胞外基质（ECM）的再生诱导能力已大幅衰减。
-
生物力学失配：供体间的个体差异导致材料的机械强度与患者自身组织难以达成“力学稳态”，易引发次生免疫攻击或瘢痕化。
冯赵教授指出：“产品中一旦含有供体细胞，其储存、运输以及来源的一致性都会成为阻碍治疗的变量。我们需要一种既能标准化生产，又具备高度组织化结构的生物基质。”
攻关：以“建筑学逻辑”重构皮肤支架
针对上述痛点，研究团队提出了一种“过河拆桥”式的生物重构方案。其核心突破在于：不再被动依赖供体组织，而是利用工程化细胞作为“建筑师”，在实验室环境下通过力学引导，按需构建皮肤结构。
-
结构诱导（Framework Guidance）：研究人员并不让细胞在平面皿中随机生长，而是为其提供了一个模拟天然皮肤“地基”的微纳米支架。在这种三维结构约束下，细胞会精准地分泌并组装出高度有序、交织分布的细胞外基质。
-
彻底去细胞化：在基质结构定型后，团队利用特定的生物去污剂将所有构建细胞彻底洗脱。
-
“无细胞”再生：最终产出的材料是一套纯粹的“生物指令系统”。由于不含遗传物质，它极大地降低了免疫排斥风险。植入伤口后，其预设的精细微结构能迅速诱导患者自身的修复细胞有序迁入，并实现组织重塑。
愿景：生物反应器推动的“工厂化”生产
目前，这种新型基质主要在实验室环境下小规模培育。为了实现临床级的标准化供应，冯赵教授团队正致力于引入先进的生物反应器（Bioreactors）技术。
通过生物反应器精确控制机械压力与营养流体，可以模拟出最利于基质生成的生物力学环境，从而确保产出的材料在微观纹理与宏观强度上达到高度统一。
这种“人类细胞制造、但不含人类细胞”的新型敷料，在完成引导修复的任务后会逐渐被患者新生组织取代，最终完全降解。该技术的成功应用，不仅有望降低糖尿病患者的截肢风险，也为血管、心脏等对力学结构要求极高的器官修复提供了全新的生物模板。
参考文献：Archita Sharma et al, Human cell-derived dermal-specific interwoven extracellular matrix for diabetic wound healing, Acta Biomaterialia (2026). DOI: 10.1016/j.actbio.2026.03.018
编辑：王洪
排版：李丽
评论 (0)