Bioactive Materials
基于脱细胞肌肉外基质织物促进体积性肌肉缺损的功能性修复
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该研究通过创新的纺织化策略解决了传统脱细胞基质材料在体积性肌肉缺损修复中细胞渗透差、血管化不足的问题，为Volumetric muscle loss的再生医学提供了可转化的新范式。
文献概述
本文《Engineered decellularized muscle extracellular matrix fabrics enable functional volumetric muscle loss repair》，发表于《Bioactive Materials》杂志，系统探讨了如何通过物理重构猪源肌肉脱细胞外基质（mdECM）为可编织纤维，进而制造具有高度互联孔隙结构的织物支架（mFS），以实现功能性肌肉再生。研究结合材料工程与组织再生理念，提出了一种兼顾天然生物活性与理想微结构的解决方案。实验在大鼠体积性肌肉缺损（VML）模型中验证了其优越的促再生能力，单细胞测序进一步揭示了LYVE1+淋巴内皮细胞与FOXP3+调节性T细胞协同调控炎症微环境的新机制。背景知识
体积性肌肉缺损（Volumetric muscle loss）是创伤或先天性疾病导致的大块肌肉组织丧失，常引发永久性功能障碍和系统性代谢紊乱。现有治疗手段如自体移植受限于供区并发症和组织可用性，难以广泛应用。虽然脱细胞外基质（dECM）材料因其丰富的生物活性成分和免疫调节特性被广泛研究，但其天然致密结构严重阻碍宿主细胞浸润和血管重建，导致再生效果有限。当前dECM研究瓶颈在于如何在保留其生化活性的同时，实现可控的三维多孔结构。本研究的切入点在于借鉴纺织技术，将mdECM转化为可加工纤维并编织成“组织织物”，从而构建兼具生物诱导性和物理导向性的再生微环境。该策略直接应对了muscle regeneration领域中支架结构-功能失配的核心挑战。
研究方法与核心实验
作者采用猪骨骼肌组织，通过SDS与酶消化法进行脱细胞处理，获得肌肉源性脱细胞外基质（mdECM）。随后将mdECM匀浆成膜，切割为纤维，并通过传统编织工艺制成织物支架（mFS），并与传统致密mdECM块（mDS）对照。物理表征显示mFS具有高度互联的孔隙结构（孔径139–469 μm），显著优于mDS。体外实验使用L6细胞评估细胞行为，结果显示mFS支持细胞三维迁移和增殖，而mDS仅限表面粘附。
在大鼠皮下植入模型中，mFS在2周内实现完全细胞浸润和新生血管形成，且募集更多CD206+促再生型巨噬细胞。在大鼠胫前肌VML模型中，mFS显著促进肌卫星细胞（Pax7+）浸润、新生肌纤维（Desmin+）生成及功能性血管（α-SMA+）和神经（NF09+）重建。电生理与等长收缩力测试表明，mFS组功能恢复显著优于mDS组，接近自体移植水平。关键结论与观点
研究意义与展望
该研究为药物开发提供了新型生物材料设计原则——“织物化dECM”平台不仅适用于肌肉，还可拓展至其他需要高度血管化的复杂组织如心肌、肝脏等。其保留天然ECM成分的能力避免了合成材料的生物惰性问题，同时结构可调性优于3D打印或静电纺丝。
在临床监测方面，该研究提示宿主免疫响应（如CD206+巨噬、FOXP3+Treg）可作为植入后再生状态的潜在生物标志物，未来可通过影像或液体活检动态评估植入物整合效果。
对于疾病建模，该mFS系统可作为功能性肌肉组织工程的标准化平台，用于构建更真实的体外肌肉疾病模型（如杜氏肌营养不良），结合Pax7+细胞动态监测，提升药物筛选的生理相关性。
结语
本研究通过材料工程创新，成功将脱细胞肌肉基质转化为可编织织物，解决了传统dECM材料在体积性肌肉缺损修复中细胞渗透与血管化不足的长期难题。mFS不仅提供物理支持，更通过调控宿主免疫微环境——特别是激活LYVE1+淋巴内皮细胞与FOXP3+调节性T细胞的协同作用——营造促再生生态位。这一发现从“材料填充”迈向“微环境编程”，标志着组织工程从被动支架向主动免疫调节平台的转变。从实验室到临床，该技术具备良好的可扩展性与生物安全性，其纺织工艺易于标准化与GMP生产，为未来个性化肌肉修复植入物的转化奠定了坚实基础。尤其对于战争伤、交通事故等导致的大面积肌肉缺失患者，mFS有望成为自体移植之外的首个功能性替代方案，重塑肌肉照护体系的治疗格局。
