一种新型水凝胶可能成为解决不孕症和生育挑战的希望灯塔
健康保险审查评估院透露，去年有超过37万韩国人因不孕或受孕困难寻求医疗帮助。与 2018 年的数据相比，不孕不育相关治疗增加了 4.7%，生育力低下相关治疗增加了 16%。韩国的出生率可能正在下降，但越来越多的人正在因这些问题寻求医疗救助。这些情况可能由多种因素引起，因此准确确定原因至关重要。在决定适当的治疗之前，必须考虑个人的性别和问题的性质。
健康的子宫内膜对于成功怀孕起着关键作用。子宫内膜薄会降低胚胎有效植入的可能性，并且随后流产的可能性很高，这是导致女性不孕的一个重要因素。目前的治疗方法，例如激素治疗和子宫内膜注射，效果有限。浦项科技大学(POSTECH，校长 Moo Hwan Kim)和 CHA 大学的联合研究小组通过开发一种模仿子宫细胞环境的凝胶，诱导子宫内膜再生并阐明其机制，向个性化治疗迈进了一步。
该团队由机械工程系的 Dong-Woo Cho 教授、机械工程系和融合 IT 工程系的 Jinah Jang 教授、POSTECH 机械工程系的博士生 Tugce Sen 与 Youn 教授合作领导。 -CHA大学医学院生物化学系的Jung Kang和Jungho Ahn博士以及CHA大学生命科学学院生物医学科学系的博士生Danbi Lee利用子宫来源的脱细胞细胞外基质开发了一种水凝胶(UdECM)。他们的研究表明，这种水凝胶可以再生子宫内膜，并首次揭示了控制这一过程的机制。该研究发表在《先进功能材料》上，材料科学领域极具影响力的期刊。
脱细胞细胞外基质(dECM)是生物分子的组装体，去除了细胞核和细胞膜等细胞成分。这些基质与体内环境非常相似，因此可用于心脏和肾脏等组织和器官的再生和移植。它们还用于通过 3D 打印制造组织。
该团队开发了一种基于 UdECM 的水凝胶，具有两种不同组织的特征：整个子宫组织和子宫内膜的特定层。水凝胶的蛋白质成分与实际子宫内膜成分非常相似，并在动物模型中进行了测试以验证其有效性。当注射时，发现水凝胶可以诱导小鼠子宫内膜厚度的恢复，为胚胎植入创造有利的环境。作为一种生物材料，水凝胶具有较低的细胞毒性，可确保植入胚胎的90%的存活率。
研究小组进一步发现胰岛素样生长因子(IGF1)和胰岛素生长因子结合蛋白(IGFBP3)参与子宫内膜再生。这一发现为未来子宫内膜再生的研究提供了平台。此外，根据水凝胶的构成组织，如子宫内膜和肌肉，研究小组证实了对子宫内粘连和反复着床失败等各种病症的治疗效果。这为根据患者子宫内膜状态进行个性化治疗开辟了道路。
领导这项研究的Dong-Woo Cho教授对他们的研究潜力持乐观态度，他表示：“我们已经成功开发出一种子宫组织特异性水凝胶，用于子宫内膜再生和成功怀孕。我希望对其临床应用的进一步研究能够带来希望为那些正在与不孕症作斗争的患者提供帮助。”
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