2025年10月11日，北京大學(xué)第三醫(yī)院運動醫(yī)學(xué)科王健全教授、黃洪杰副研究員、程錦副研究員團隊在國際權(quán)威期刊《今日生物材料》（Materials Today Bio）刊登題為“Injectable composite microspheres/hydrogel membranes for Achilles tendon regeneration”的研究論文。該研究針對跟腱斷裂修復(fù)后愈合質(zhì)量差、術(shù)后粘連多、再斷裂風(fēng)險高的臨床難題，研發(fā)出可注射復(fù)合微球水凝膠膜，為跟腱斷裂的高質(zhì)量修復(fù)提供了全新生物材料策略。

論文截圖

跟腱是人體最粗壯的肌腱組織，承擔(dān)著行走、跳躍等關(guān)鍵運動功能，其斷裂是運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域常見的嚴(yán)重損傷。完全斷裂的跟腱需手術(shù)縫合以恢復(fù)結(jié)構(gòu)連續(xù)性，然而，由于跟腱自身血供差、細胞密度低的生理特性，導(dǎo)致其自我修復(fù)能力較弱，術(shù)后常出現(xiàn)兩大問題：一是修復(fù)質(zhì)量與生物力學(xué)性能不足，再生肌腱多為纖維血管瘢痕組織，抗拉強度遠低于正常跟腱，臨床再斷裂率高；二是愈合機制失衡引發(fā)粘連，跟腱愈合依賴內(nèi)源性愈合（肌腱細胞增殖遷移，保障修復(fù)質(zhì)量）與外源性愈合（成纖維細胞侵襲，易致瘢痕）的平衡，一旦外源性愈合占優(yōu)，極易形成肌腱與周圍組織的粘連，導(dǎo)致活動受限，嚴(yán)重影響患者運動功能恢復(fù)。如何同時強化內(nèi)源性愈合、抑制外源性粘連，成為困擾臨床的關(guān)鍵瓶頸。

針對這一難題，該團隊研發(fā)了一種可注射的復(fù)合微球水凝膠膜，由負載血小板衍生生長因子BB（PDGF-BB）和纖連蛋白（Fn）的甲基丙烯?；髂z（GelMA）水凝膠微球與抗粘連的甲基丙烯?；该髻|(zhì)酸（HAMA）水凝膠膜組成，旨在促進跟腱愈合并防止粘連。

復(fù)合微球水凝膠膜制備與應(yīng)用流程示意圖

該復(fù)合體系通過以下機制發(fā)揮修復(fù)作用：

1.促愈合核心：PDGF-BB/Fn修飾GelMA水凝膠微球可強化內(nèi)源性修復(fù)。修飾Fn后的GelMA水凝膠微球能夠高效負載PDGF-BB，避免傳統(tǒng)生長因子“爆釋”導(dǎo)致的組織毒性，同時高效募集肌腱間充質(zhì)干細胞（TDSCs）至損傷處，并促進其向功能性腱細胞分化。

2.防粘連屏障：HAMA水凝膠膜可減少外源性愈合。利用透明質(zhì)酸（HA）作為關(guān)節(jié)滑液主要成分，在肌腱周圍構(gòu)建動態(tài)物理屏障，恢復(fù)損傷區(qū)域的潤滑環(huán)境，抑制成纖維細胞活化與侵襲，從源頭減少外源性粘連。且HAMA水凝膠的降解速率與跟腱愈合周期匹配，體內(nèi)植入引發(fā)的異物排斥反應(yīng)顯著低于動物組織來源的GelMA水凝膠。

3.動物實驗驗證：4周實現(xiàn)跟腱高質(zhì)量修復(fù)與低粘連。為驗證復(fù)合體系的療效，團隊在大鼠跟腱斷裂模型中開展實驗，設(shè)置正常對照組、單純縫合組、縫合+HAMA水凝膠組、縫合+HAMA水凝膠+復(fù)合微球組，4周后通過多維度評估顯示，復(fù)合微球與水凝膠膜聯(lián)合治療組運動功能與疼痛緩解，甚至接近正常水平；修復(fù)后跟腱生物力學(xué)性能顯著提升，可有效降低再斷裂風(fēng)險；組織學(xué)纖維排列更規(guī)整，粘連顯著減少。

王健全、黃洪杰、程錦為本文共同通訊作者，博士研究生楊夢和張沖為共同第一作者。該研究獲得了國家自然科學(xué)基金、北京大學(xué)臨床科學(xué)家培養(yǎng)計劃項目的資助。

來源：北京大學(xué)