Adv Mater：定制的无异种聚合物表面促进肠道干细胞的动态迁移

来源于患者自身细胞的肠道干细胞（Intestinal Stem Cell, ISC）因其低排斥风险，作为治疗难治性肠道疾病的新替代方案备受关注。然而，传统的培养方法依赖动物源性成分（异种成分），由此引发的安全性和监管问题限制了其临床应用。

由KAIST化学与生物分子工程系的Sung Gap Im教授、韩国标准科学研究院纳米生物测量组的Tae Geol Lee博士以及韩国生命工学研究院干细胞融合研究中心的Mi-Young Son博士共同领导的研究团队，开发了一种基于聚合物的培养平台，该平台在无异种成分的环境中显著改善了ISC的迁移和再生能力。该研究成果发表在《Advanced Materials》上。

PLUS培养平台的开发

为了克服干细胞疗法临床应用中的障碍——例如使用小鼠成纤维细胞或基质胶等物质时存在病毒传播给患者的风险——该联合研究团队开发了PLUS。这种基于聚合物的培养表面技术无需任何动物源性材料即可有效运作。

PLUS是一种通过气相沉积方法涂覆的合成聚合物表面。通过精确控制表面能和化学成分，它显著增强了ISC的粘附和大量培养效率。值得注意的是，即使在室温下储存三年后，它仍能保持完全相同的培养性能，确保了干细胞疗法的工业可扩展性和储存便利性。

通过蛋白质组学分析，研究团队发现，在PLUS环境下培养的ISC中，与细胞骨架重组相关的蛋白质表达显著增加。具体来说，团队确认了细胞骨架结合蛋白和肌动蛋白结合蛋白表达的增加，导致了细胞内结构的稳定重组。这为干细胞在基质上更快、更积极地移动提供了动力源。

增强的迁移和再生性能

使用全息层析显微镜进行的实时观察显示，在PLUS上培养的ISC表现出的迁移速度大约是传统表面培养细胞的两倍。

此外，在受损组织模型中，这些细胞表现出了出色的再生性能，在一周内修复了超过一半的损伤。这证明PLUS激活了干细胞的细胞骨架活性，从而提升了其实质的组织再生能力。

对干细胞疗法的意义

新开发的PLUS培养平台被评价为一项将显著增强源自人类多能干细胞的ISC的安全性、大规模生产和临床可行性的技术。通过阐明在无异种成分环境中同时增强干细胞存活、迁移和再生的机制，该团队为从根本上解决干细胞疗法中的安全、监管和生产力问题奠定了基础。

KAIST的Sung Gap Im教授表示："这项研究提供了一个合成的培养平台，它消除了对异种成分的依赖——这种依赖一直阻碍着干细胞疗法的临床应用——同时最大限度地发挥了干细胞的迁移和再生能力。它将作为再生医学领域范式转变的催化剂。"

Seonghyeon Park博士、Sang Yu Sun以及Jin Gyeong Son博士作为第一作者参与了此项研究。

参考文献：

Park S, Sun SY, Son JG, Lee SY, Shon HK, Kwon O, Lee M, Choi K, Yeun J, Yoon SH, Kim M, Son MY, Lee TG, Im SG. Tailored Xenogeneic-Free Polymer Surface Promotes Dynamic Migration of Intestinal Stem Cells. Adv Mater. 2025 Nov 26:e13371. doi: 10.1002/adma.202513371. Epub ahead of print. PMID: 41292410.