南方医科大学：3D打印重建皮肤毛囊

供稿人：焦天，连芩 供稿单位：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室　

由于生活和工作不断加大引起的脱发问题日益严重。而目前的毛发移植主要是靠拆东墙补西墙的方法，没有实质上解决毛发再生的问题。再生医学为组织工程再生毛囊提供了基础，多项研究已经证明了构建毛囊的可行性。然而，目前关注皮肤毛囊重建的研究仍处于基础阶段，重建的毛囊在结构和功能上仍无法满足临床治疗的需求。

南方医科大学的Kang等人开展了毛囊重建的研究，通过3D打印多层组织工程支架构建毛囊重建所需的仿生环境，该研究不仅实现了体外毛囊结构的重建，且通过动物实验实现了毛囊的再生和毛发的定向生长。该研究成果最近发表在《Acta Biomaterialia》期刊上。

研究从幼鼠身上提取了增殖和分化能力强的真皮乳头细胞、成纤维细胞和表皮细胞用于毛囊重建。包含毛囊的多层皮肤打印方法如图1所示。首先挤出打印包含人脐静脉内皮细胞（HUVECs）和成纤维细胞（FBs）的明胶/海藻酸钠水凝胶（GAH）作为真皮层，然后在上方用同样的生物墨水挤出打印网格结构，之后在网格中先以液滴形式打印包含真皮乳头细胞（DPCs）的明胶/海藻酸钠水凝胶构建毛囊附属器，之后在毛囊附属器上面打印以液滴的形式打印包含表皮细胞（EPCs）的明胶/海藻酸钠水凝胶构建表皮层，打印后使用3%（w/v）的氯化钙溶液浸泡交联5分钟。之后对打印的皮肤进行2周的体外培养。

通过对体外培养结果的分析发现形成真皮乳头细胞聚集生长的特征，促进了上皮和间充质的相互作用，形成了类似毛囊的结构。而且通过动物实验证明打印的皮肤可以促进了缺损皮肤的毛发的再生。该方法在皮肤组织工程中具有重要的应用价值。

图1 3D打印仿毛囊微环境的多层皮肤支架

参考文献：
Kang D, Liu Z, Qian C, Huang J, Zhou Y, Mao X, Qu Q, Liu B, Wang J, Hu Z, Miao Y. 3D bioprinting of a gelatin-alginate hydrogel for tissue-engineered hair follicle regeneration. Acta Biomaterialia, 2022.（https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.03.011）