Hierarchically structured injectable hydrogels with loaded cell spheroids for cartilage repairing and osteoarthritis treatment

软骨损伤的修复面临着将生物和机械线索整合到支架中的挑战。在此，通过接种骨髓间充质干细胞（MSC）球体和短纤维填充剂开发了可注射的透明质酸（HA） 水凝胶。加载 Kartogenin（KGN）的短纤维（Fk）组装成细胞球体（Fk -CS）作为细胞生长基质和细胞分化调节剂的储存库。HA水凝胶（HA-FC）中的CXB负载短纤维（FC）有益于机械增强和抗炎剂的持续释放。接种水凝胶后，Fk-CS上调分化相关基因表达（聚集蛋白聚糖、胶原蛋白 II 和Sox9），KGN的持续释放促进整个球体的软骨形成分化和细胞外基质（ECM）的产生。骨软骨缺损被周围组织完全修复，软骨细胞形态、ECM（硫酸化糖胺聚糖和胶原II）沉积和压缩模量与正常软骨相当。骨关节炎衍生的软骨病变通过再生的ECM 进行修复，并且通过下调促炎细胞因子和蛋白酶的表达来延缓骨关节炎。