上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院科研團隊近日在學術期刊《Chemical Engineering Journal》（IF：13.2，中科院一區top期刊）發表論文，題為Mito-boosting nanovesicle hydrogel dressing rescues hepatocyte bioenergetic insufficiency and promotes post-hepatectomy regeneration（線粒體增強型納米囊泡水凝膠敷料改善肝細胞能量不足并促進術后再生）。銳視科技的小動物活體成像系統（IMAGING 200）在研究中被用以評估水凝膠敷料在活體動物體內的降解特性。
部分肝切除（PHx）后，出血、感染、炎癥及ROS過載會共同削弱肝細胞的再生驅動力。本研究提出一種同時重塑不良微環境并為肝細胞再生“補能”的雙重策略，構建了一種快速交聯的水凝膠（S@NV–Sr/GC），由二氫咖啡酸改性殼聚糖/GelMA、Sr2?以及負載五味子素B的hUC-MSC納米囊泡組成，并在手術過程中局部施加于切除面形成保護屏障。其多孔結構保證物質交換并實現局部滯留，從而降低離靶暴露。CS-CA/Sr2?網絡同時賦予水凝膠高效止血、抗菌、抗炎與清除ROS的能力，這些效應已在多項實驗中得到驗證。
與此同時，S@NV–Sr/GC通過三條并行機制發揮促再生作用：（i）增強肝細胞生物能量代謝——提升線粒體氧化磷酸化和ATP產量、穩定線粒體膜電位 ΔΨm、改善線粒體質量控制，從而逆轉ROS誘導的細胞周期停滯并促進增殖；（ii）Sr2?、S@NV與CS-CA的協同效應促進血管生成并加速微血管再通；（iii）通過上調VEGF和bFGF，激活靜息的CD63?肝干細胞并推動其向增殖型CD63?CD56?表型轉化。
綜上，這一系列協同效應構建了一個促進組織再生的“能量補給站”，彌補了再生驅動力不足的問題，加速了小鼠PHx模型中肝臟質量與功能的恢復。這一簡潔、局部、仿生的策略克服了傳統治療的關鍵局限，具有作為可轉化圍手術期輔助方案以促進肝切除術后再生的潛力。本研究應用銳視科技的小動物活體成像系統（IMAGING 200）評估S@NV-Sr/GC在活體動物的體內降解。在凝膠形成前，通過物理混合法將Cy7加入S@NV-Sr/GC前驅溶液中，使其最終濃度達到10μg/mL。對C57BL/6J小鼠進行部分肝切除術后，將200 μL標記Cy7的S@NV-Sr/GC注射至肝臟切除部位，并進行405 nm光照處理（每組 n = 3）。在不同時間點，對麻醉狀態下的小鼠使用銳視IMAGING 200觀察S@NV-Sr/GC的降解與體內分布情況。
圖S13. S@NV-Sr/GC的體內分布與降解分析。
（A）S@NV-Sr/GC在不同時間點的體內成像；（B）其體內分布與降解的定量數據（n = 3）；（C）不同時間點從植入部位取出殘余S@NV-Sr/GC的質量測定結果，證實材料在腹腔內逐步降解（n = 3）；（D）S@NV-Sr/GC植入后通過ICP-MS檢測的Sr2?累積尿液排泄曲線，驗證了Sr2?的時間依賴性釋放及系統清除過程（n = 3）。所有數據均以mean ± SD表示。
▲二維光學活體成像系統（型號：IMAGING 200）
DOI: 10.1016/j.cej2025.171456
