角膜輪部幹細胞を用いた欠損角膜構造の再生のための 3D プリントされたバイオニック二重層角膜輪部インプラント

角膜輪部幹細胞を用いた欠損角膜構造の再生のための 3D プリントされたバイオニック二重層角膜輪部インプラント
出典: EngineeringForLife

角膜輪部幹細胞欠損症(LSCD)は視力喪失を引き起こし、通常は単純な角膜上皮細胞移植で治療されますが、長期的な結果は不良です。


最近、首都医科大学の梁青鋒教授と天津大学の劉文光教授のチームは、角膜上皮細胞と角膜輪部ニッチ細胞を同時に包み込み、角膜輪部幹細胞欠損患者の角膜輪部上皮細胞移植の長期予後を向上させる3D角膜輪部インプラントを開発した。 3D プリントされたインプラントは、自然な層状の輪部構造を模倣するという利点があり、体内で角膜上皮細胞の再生能力を高め、炎症を抑制し、角膜瘢痕を軽減することがわかっています。


要点:

(1)本論文では、デジタル光処理(DLP)3Dプリンティング技術をゼラチンメタクリレート(GelMA)およびポリエチレングリコールジアクリレート(PEGDA)バイオインクと組み合わせて使用​​し、角膜上皮細胞(CEC)と角膜間質幹細胞(CSSC)を含む二重層構造を構築することに成功しました。

(2)ハイドロゲルに封入されたCECとCSSCは高い活性を維持し、正常な増殖マーカーKi67を発現した。CECは上皮細胞マーカーCK3を発現し、CSSCは角膜間質細胞マーカーLUMを発現しており、これら2つの細胞が二重層構造でも機能特性を維持できることを示している。

(3)この3DプリントされたCEC/CSSCを搭載した輪部インプラントは、角膜表面の修復、角膜炎症および新生血管の減少に優れた効果を示し、LSCDおよび角膜失明の治療に新たな戦略を提供した。

全体として、この研究は、角膜輪部幹細胞欠損症の治療における角膜輪部微小環境リモデリングの重要性と、角膜疾患の治療における 3D プリントの可能性を強調しています。

参考文献:
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.01.011

生物学的、生体模倣、細胞

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