Paper・产品说 | 友康无血清培养基助力：脐带间充质干细胞增强表皮悬液移植复色

《Paper·产品说》是友康生物推出的系列专栏，聚焦科研客户使用友康产品发表的高质量SCI文献。本期将继续介绍推荐文献的研究背景、方法、结果与亮点，展示友康产品在细胞治疗领域的可靠支撑。

本期分享的研究论文于 2026 年 1月30日正式刊载于《International journal of biological sciences》，该期刊影响因子达 11.7。论文题目为Human umbilical cord mesenchymal stem cell delivery of mitochondria to melanocytes enhances skin repigmentation efficacy in autologous epidermal cell suspension transplantation through the TNFAIP2-TNT system（中文译名：人脐带间充干细胞通过TNFAIP2-TNT系统向黑素细胞递送线粒体，增强自体表皮细胞悬液移植的皮肤复色疗效）。

一、文章内容

01 研究背景

自体表皮细胞悬液（AECS）移植是治疗大面积脱色性皮肤病（如白癜风、炎症后色素减退）以及难治性慢性创面的重要手段。这项技术从供体皮肤中提取出活的角质形成细胞、黑素细胞等，再移植到受区；少量供体皮肤扩增后，能覆盖的面积可达供区面积的80倍。然而，该技术在临床应用中仍面临复色疗效有限、操作需专业技能、成本高昂等挑战，其中复色效果不足是制约其推广的关键因素。因此，提升AECS移植的复色效果，是推动该技术广泛应用亟待解决的问题。

02 理论基础

间充质干细胞（MSCs）的多效性： 人脐带间充质干细胞（hUCMSCs）具有免疫调节、抗凋亡、抗氧化及促进组织修复和再生的功能，是细胞治疗中颇具前景的候选细胞。

干细胞与黑素细胞的互作： 既往研究表明，脂肪来源干细胞与黑素细胞共培养可促进黑素细胞的增殖和迁移，并改善黑素细胞在动物皮肤中的移植疗效。

线粒体转移机制： 在细胞应激、组织修复或代谢重塑过程中，MSCs可以通过隧道纳米管（TNTs）将线粒体转移给其他细胞（如内皮细胞、肺泡上皮细胞、神经元等），从而增强受体细胞的功能。但hUCMSCs是否能通过此途径增强黑素细胞功能尚不明确。

03 研究目的

探索优化表皮细胞悬液制备的条件，并明确人脐带间充质干细胞（hUCMSCs）与AECS共培养/共移植对黑素细胞功能及皮肤复色疗效的提升作用，同时阐明其背后的分子机制（即TNFAIP2-TNT系统介导的线粒体转移通路）。

04 研究思路

本研究采用了从体外到体内、从现象到机制的递进式研究思路：

1. 体外共培养验证： 将hUCMSCs与AECS进行体外共培养，观察其对黑素细胞增殖、迁移和黑素合成功能的影响

2. 体内共移植验证： 在小鼠模型中进行hUCMSCs与AECS的共移植实验，评估实际的皮肤复色疗效。

3. 机制探索： 运用基因干扰、基因过表达以及转录组学分析等技术，深入解析“TNFAIP2-隧道纳米管（TNTs）”系统在介导线粒体转移及促进黑素合成中的具体分子机制。

05 研究结果

①确定了AECS（自体表皮细胞悬液）的最佳制备条件，并证明hUCMSCs（人脐带间充质干细胞）能增强表皮细胞功能。

使用0.125%胰蛋白酶在37°C下消化15分钟，可获得最高的细胞产量和存活率，且成熟黑素细胞和黑素前体细胞比例最高。共培养2–3周后共培养组表皮细胞数量显著增加（图B），黑素细胞增殖率在各时间点均高于单独培养组（图C–E）。间接共培养2周后，CCK-8实验显示hUCMSCs同时促进黑素细胞和角质形成细胞增殖（图F–G）；划痕实验显示共培养后两者迁移能力增强（图H–I），Transwell实验证实共培养组表皮细胞迁移能力更强（图2J）。免疫荧光显示共培养组黑素细胞保持更好干性（TRP-1/DCT）（图K），E-Cadherin表达升高、黏附功能增强（图L）。

②体内共移植hUCMSCs可增强小鼠皮肤再着色效果。

在BALB/c裸鼠背部移植21天后，AECS+hUCMSCs共移植组在白光、Wood灯和皮肤镜下均显示更大面积的深色着色区，ΔL值定量证实着色强度更高（图C）。人源性K10/K5染色确认移植表皮细胞主要为人源、移植成功（图D）。H&E、Melan-A免疫组化和Fontana-Masson染色显示共移植组黑素细胞在基底层定植更多、黑素合成更强（图E）；Melan-A荧光定量显示共移植组黑素细胞定植更高（图F、I），TRP-1/DCT比值显示成熟黑素细胞比例更高（图G、J），TUNEL显示共移植组凋亡细胞明显减少（图H、K）。

③共培养诱导隧道纳米管（TNTs）形成，并介导hUCMSCs向黑素细胞转移线粒体、增强黑素细胞功能。

电镜和免疫荧光证实hUCMSCs与黑素细胞间形成同时表达F-actin和微管蛋白的TNT样连接。MitoTracker标记显示共培养8小时后约50%黑素细胞获得hUCMSCs来源线粒体（图A–C）。阻断TNT形成后，hUCMSCs提升黑素细胞ATP和线粒体膜电位、抑制凋亡和氧化应激、促进增殖迁移及黑素合成的效应均被逆转（图E–P）；体内阻断TNT形成后，共移植组的再着色减弱，黑素细胞定植减少、成熟黑素细胞比例下降、凋亡增加。结合体外结果，这些体内外证据表明，hUCMSCs通过TNT（介导线粒体转移）增强黑素细胞功能，而TNT的形成对共移植的再着色效果至关重要。

④TNFAIP2通过调控TNT形成和线粒体转移，经ATP-cAMP/PKA/MITF通路促进黑素合成。

TNFAIP2是调控hUCMSCs与黑素细胞间TNT形成及线粒体转移的关键分子：敲低TNFAIP2阻断线粒体转移并削弱黑素细胞功能，过表达则增强线粒体转移和黑素细胞功能；

机制上，TNFAIP2通过上调TUBA1B、F-actin和Tomm20促进TNT形成与线粒体转移，经ATP-cAMP/PKA/MITF通路提升TRP-1、TYR、DCT、MITF、Melan-A表达，从而促进黑素合成。

06研究结论

 本研究揭示了一条全新的作用路径：hUCMSCs能够通过TNFAIP2-TNT系统向黑素细胞递送线粒体，进而增强黑素细胞的功能。将hUCMSCs与AECS联合应用，可以有效克服传统AECS移植复色率低的瓶颈，显著提升皮肤复色疗效。这一发现为再生医学和细胞治疗领域提供了新思路，也为改善脱色性皮肤病的临床治疗提供了潜在的新方法。

二、原文速递

DOI: 10.7150/ijbs.128719

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