Local Recruitment of Autologous Stem Cells via a Targeting Microgel for Precise Cartilage Repair without Surgery

骨关节炎（OA）晚期由于软骨呈多灶性、散在性缺损，且难以精准招募骨髓间充质干细胞（BMSCs），使软骨再生长期停滞。本研究开发了一种无需手术、可精准定位损伤区域并局部募集自体干细胞的靶向修复微凝胶（TRG）微球。该材料以 GelMA 为支架，并通过微流控技术构建含 TGFβ 亲和肽（TGFβ-AP）的微球结构，同时在表面接枝抗Ⅰ型胶原抗体，使其能够识别仅在 OA 损伤区高表达的 COL1，从而实现对多处散在软骨病灶的精准附着。TRG 微球可高效捕获体内内源性 TGFβ，并在局部形成高浓度微环境，显著增强 BMSCs 的迁移与聚集，促进其向软骨表型分化，提高 SOX9 与 COL2 的表达。体内实验表明，在严重 OA 大鼠模型中单次关节腔注射 TRG 微球即可显著降低疼痛和关节功能障碍，恢复糖胺聚糖沉积，增加软骨厚度，并明显降低 OARSI 评分。相比 TGFβ、TGFβ-AP 或无靶向微球，TRG 在软骨重建、炎症抑制和基质恢复方面均表现出显著优势。本研究提出了一种基于“精准定位 + 内源性因子募集”的微创再生策略，为晚期 OA 的精准治疗和临床转化提供了新的研究方向。