学术前沿 | 中科睿极首席科学家张智勇教授团队研究成果:人胎盘脱细胞 ECM 水凝胶调控炎症微环境，破解糖尿病难愈创面修复难题

糖尿病难愈性创面因持续慢性炎症与血管生成障碍，成为临床亟待突破的修复难题。细胞外基质（Extracellular Matrix，ECM）是组织修复的天然支架，决定细胞黏附、增殖、迁移与免疫调控。传统动物源 ECM 存在免疫排斥与病原风险，而人源胎盘 ECM 凭借低免疫原性、富含 ECM 与生物活性因子、结构高度仿生等优势，成为再生医学理想候选。

近日，中科睿极首席科学家张智勇教授团队在国际期刊《Materials Today Communications》发表题为“Human placental matrix hydrogel: A biomaterial for modulating inflammation and promoting repair of refractory diabetic wounds《人胎盘基质水凝胶：一种可调控炎症、促进糖尿病难愈创面修复的生物材料》”的重要研究成果。团队基于人胎盘脱细胞ECM研发可注射基质水凝胶（human placental matrix，hPM），通过重塑创面免疫微环境、调控巨噬细胞极化、促进血管生成，显著加速糖尿病难治性创面愈合。

      研究核心：可注射人胎盘 ECM 水凝胶      

研究团队采用核酸酶辅助脱细胞工艺，将临床废弃人胎盘标准化处理，经脱脂、酶解、冻干、研磨，制备出冰上液态、37℃ 快速成胶的可注射 hPM 水凝胶。

其中，中科睿极 REGEN-αGEEK 无血清培养基为本研究中 UCMSC 分离、培养、功能验证提供稳定、无血清、无异源干扰的培养体系，保障实验一致性，保留干细胞旁分泌功能，适配 ECM 支架共培养，为该项人 ECM 再生医学研究提供关键细胞培养支撑。

      节选成果1  人胎盘 ECM 蛋白质组学分析      

对人胎盘ECM（hPM）进行液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）蛋白质组学检测，并通过 GO 功能富集分析解析其成分与功能（Figure 2A）。结果显示，hPM 主要由含胶原的细胞外基质、胶原三聚体等结构成分构成（Figure 2B）；分子功能层面参与蛋白结合、ECM 结构组成、肽酶调控及酶抑制活性（Figure 2C）；生物学过程层面与胞外结构组装、凝血、止血等修复相关通路高度相关，从蛋白层面阐明 hPM 支持细胞黏附、增殖、迁移及组织再生的物质基础（Figure 2D）。

取自原文：Fig 2

      节选成果2  人胎盘 ECM 对细胞增殖、迁移及血管生成的影响      

采用 CCK-8- 法、细胞划痕实验、体外成管实验、小鼠皮下注射模型系统评价 hPM 的生物学功能。划痕实验表明 hPM 可显著加快人脐静脉内皮细胞（HUVEC）迁移速率（Figure 3A,D）；CCK-8 结果显示，hPM 显著促进人脐带间充质干细胞（UCMSC）增殖，效果优于 PBS 及传统鼠尾胶原（Col I）（Figure 3B）；体外成管实验证实 hPM 能显著提升血管样结构长度（Figure 3B,E）；小鼠体内CD31免疫组化进一步验证，hPM 可显著上调血管标志物表达，促进新生血管形成，具备优异促血管再生能力（Figure 3F,G）。

取自原文：Fig 3

      节选成果3  人胎盘 ECM 促进大鼠皮肤创面修复      

构建 SD 大鼠全层皮肤缺损模型，通过大体观察、创面面积统计、HE 染色、Masson 染色评价修复效果（Figure 4A）。通过观察与量化分析显示，hPM 组创面闭合速度显著快于 PBS 组与 Col I 组，第14天创面基本接近愈合（Figure 4B-D）。HE 染色表明 hPM 可显著增加创面表皮厚度与肉芽组织厚度（Figure 4E,G,H）；Masson 染色显示 hPM 促进胶原有序沉积与毛囊等皮肤附属器再生，在加速愈合的同时提升修复组织的结构完整性与功能恢复（Figure 4F）。

取自原文：Fig 4

      节选成果4  人胎盘 ECM 调控巨噬细胞极化及旁分泌促修复功能      

团采用 AGEs 模拟糖尿病炎症微环境，结合流式细胞术、qPCR、条件培养基共培养体系探究 hPM 的免疫调控机制（Figure 5A）。条件培养基功能实验表明，经 hPM 调控的巨噬细胞上清可显著促进 HUVEC 增殖、迁移与成管，证实 hPM 通过调控巨噬细胞表型改善炎症微环境，进而增强血管生成与组织修复能力（Figure 5B-F）。流式结果显示，hPM 显著抑制巨噬细胞向促炎 M1 表型极化（CD86⁺ 比例降低），并提高抗炎 M2 表型（CD206⁺）比例（Figure 5G-H）。qPCR 证实 hPM 下调 TNFα、iNOS、IL1β 等促炎因子表达（Figure 5I）。

取自原文：Fig 5

      节选成果5  人胎盘 ECM 加速糖尿病大鼠难愈创面修复      

建立 STZ 诱导Ⅰ型糖尿病大鼠难愈创面模型，通过观察、组织学染色、免疫荧光染色验证 hPM 的治疗效果（Figure 6A）。结果显示，hPM 组愈合速度显著提升，第7天创面面积显著小于对照组，第 21天基本完成修复（Figure 6B-D）。HE 与 Masso 染色显示 hPM 促进表皮再生、胶原致密有序沉积及皮肤附属器恢复（Figure 6E-F）。免疫荧光结果证实，hPM 显著降低创面 M1 型巨噬细胞比例、提高 M2 型比例，并显著增加 CD31⁺ 血管密度，通过抗炎+ 促血管生成协同作用，高效修复糖尿病难愈创面（Figure 6G-J）。

取自原文：Fig 6

      研究结论      

本研究成功构建了安全、高效、可临床转化的人胎盘脱细胞 ECM 水凝胶（hPM），通过标准化脱细胞工艺实现 DNA 残留高效去除，完整保留天然细胞外基质的多级结构与生物活性成分。体内外实验证实，hPM 可显著促进细胞增殖、迁移与血管生成，并通过抑制巨噬细胞向促炎 M1 表型极化、改善创面炎症微环境，显著加速难愈创面愈合。

      研究意义      

该成果不仅为糖尿病、慢性溃疡等难治性创面提供了全新的 ECM 介导再生修复策略，也实现了临床废弃胎盘资源的高值化利用。该研究部分实验依托中科睿极 REGEN-αGEEK 系列无血清培养基完成干细胞培养与功能验证，再次印证了无血清培养基对再生医学、生物材料、创面修复等前沿领域的关键支撑作用，为人源化、仿生化再生医学产品的临床转化奠定了坚实基础。

DOI：10.1016/j.mtcomm.2026.115113