功能化介孔二氧化硅纳米微球促进胚胎干细胞定向分化肝样细胞及肝脏再生

在肝脏疾病方面，器官移植虽可挽救终末期病人的生命，但受限于供源短缺、术后治疗费用高昂等严峻问题。基于干细胞修复与再生能力的再生医学，有望解决人类面临的重大医学难题，引发继药物和手术之后的新一轮医学革命。目前，由干细胞定向分化为肝细胞仍然存在分化率低、细胞混杂、不成熟等突出问题。而未分化的胚胎干细胞植入人体内会产生畸胎瘤，影响细胞移植治疗的应用，阻碍了它的临床应用。

功能化介孔二氧化硅纳米微球促进胚胎干细胞定向分化肝样细胞及肝脏再生
针对以上问题，同济大学生命科学与技术学院孙方霖教授、同济大学材料科学与工程学院杨晓伟教授及其研究团队开发了一种新型介孔二氧化硅纳米材料应用到干细胞分化研究中，首先通过在介孔二氧化硅纳米微球表面修饰聚乙烯亚胺，将Activin A, aHGF, HGF分化因子通过静电吸附的方式吸附其表面，实现分化因子的持续释放。研究结果显示介孔二氧化硅纳米微球携载分化因子在体外能显著提高小鼠胚胎干细胞分化为肝样细胞的效率，且分化的细胞获得了肝脏细胞的功能，如肝糖原积累、乙酰化低密度脂蛋白的转运和吲哚绿的吸收等。进一步在体内实验中，将纳米材料携载分化因子分化的内胚层细胞移植入四氯化碳损伤的小鼠体内后，发现其能提高体内分化效率和显著提高肝脏修复能力。这为干细胞分化移植提供了新的思路及方法。相关论文在线发表在Advanced Science（DOI: 10.1002/advs.201500393）上。