聚乙二醇(PEG)水凝胶与酶裂解肽交联，是一种很有前景的可生物降解的治疗性细胞递送载体。然而，在批量生物材料制造所需的水平上合成肽是昂贵的，而从可伸缩的、低成本的合成前体中制备水凝胶同时支持细胞特异性降解仍然是一个挑战。活性氧(ROS)是细胞产生的信号分子，也可以作为触发器来介导生物材料在体内的特异性降解。有鉴于此，美国范德比尔特大学Craig L. Duvall、Mukesh K. Gupta等人通过巯基-马来酰亚胺点击化学方法，成功地合成了ROS可降解聚(硫代缩酮)(PTK)聚合物交联的聚乙二醇水凝胶，并将其作为细胞可降解、抗氧化的干细胞递送平台。

本文要点：

1）PTK水凝胶具有良好的机械稳定性，在体外可进行ROS介导的剂量依赖性降解，同时在体内促进了细胞浸润、组织再生和生物吸收。

2）此外，这些ROS敏感材料成功地包裹了间充质干细胞(MSCs)，并且与酶可降解的多肽交联的金标准水凝胶相比，保持了40%以上的细胞存活率。PTK凝胶中较高的细胞存活率与ROS敏感交联剂的抗氧化功能有关，ROS敏感交联剂可清除自由基并保护包裹的MSCs免受ROS的细胞毒性剂量的影响。

3）在体内也观察到了MSC活性的提高，因为与仅用PEG对照聚合物或金标准的酶可降解肽交联的凝胶中的细胞相比，注射PTK水凝胶中的MSCs在11天内保持了明显更高的活性。

总而言之，这项研究为细胞可降解水凝胶的可扩展创造和应用建立了新的范例，尤其是在细胞递送应用中。

John R. Martina, et al. Enhanced stem cell retention and antioxidative protection with injectable, ROS-degradable PEG hydrogels. Biomaterials, 2020.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120377

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120377