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多功能水凝胶调节免疫微环境以提高同种异体脊髓组织在完全性脊髓损伤修复中的存活性

2023-08-14

            脊髓的损伤严重影响着患者的生活质量,不仅治疗费用高昂,至今尚无有效的临床治疗方法。虽然实体器官移植是目前治疗此类疾病中最有前途的方法,但由于局部恶劣的免疫、炎症微环境,导致大多数移植的细胞在移植后死亡,最初存活的细胞在慢性期也会继续死亡和丧失功能,显著降低了移植的治疗效率。

 

中国科学院苏州纳米所戴建武团队引用SAB ELISA试剂盒,在Acta Biomaterialia(IF:10.633)发表了题为“Multifunctional hydrogel modulates the immunemicroenvironment to improve allogeneic spinal cordtissue survival for complete spinal cord injury repair”的研究论文,对研发临床实用型治疗脊髓损伤生物材料提供了理论和实践指导。 

文献引用产品

名      称

货号

Mouse Interleukin 10 (IL10) ELISA Kit

EK14733

Mouse Interleukin 33 (IL33) ELISA Kit

EK14896

Mouse High mobility group protein B1 ELISA Kit

EK1715

 

 

 

用移植同种异体的成年脊髓组织(aSCT)来替代受伤的脊髓,是一种极具应用前景的完全性脊髓损伤(SCI)修复方法。可是,除却同种异体移植带来的免疫排斥反应外,损伤相关分子模式(DAMP)介导的炎症微环境也可极大的损害移植物的存活率与功能。在这项研究中,我们旨在通过研发一种用阳离子聚合物和抗炎细胞因子修饰的功能性明胶-透明质酸水凝胶(F-G/H)来调节aSCT植入后的免疫微环境,该胶可以在aSCT的两端凝胶化,以粘合移植物,从而在缺陷处完美匹配。F-G/H水凝胶会表现出清除DAMP效应、持续释放抗炎细胞因子和减少淋巴细胞聚集的能力,从而调节免疫反应并增强aSCT的存活率和功能。当水凝胶与全身免疫抑制药物联合治疗时,经aSCT 和 F-G/H 移植后的SCI大鼠,其运动功能有着显著改善。这种基于生物材料的免疫调节策略可能为脊髓移植物替代治疗SCI提供了潜力。

● F-G/H水凝胶支架拥有去除DAMP和释放抗炎细胞因子的能力

 

● 免疫调节水凝胶提高了移植的aSCT和神经细胞的存活水平

 

● F-G/H水凝胶也会预防髓鞘变性

 

● aSCT移植联合功能性水凝胶会加速完全性脊髓损伤大鼠的功能恢复

研究发现,当对水凝胶进行多重修饰后,F-G/H水凝胶去除DAMP和释放抗炎细胞因子的能力比G/H凝胶和F-G凝胶更好。DAMP中的一种类型即HMGB1,会在F-G/H水凝胶加入后得到更好的清除;而IL-10也能够更好的持续缓释。

 

为了平衡aSCT移植后的免疫和炎症微环境,提高治疗效率,我们研发了一种具有DAMP清除能力和抗炎细胞因子缓释特性的水凝胶,即F-G/H。F-G/H水凝胶会有效调节SCI和aSCT移植后的移植物存活时间,从而获得更好的疗效。这种水凝胶可以调节免疫微环境,尤其是与免疫抑制药物联合使用时。此外,通过植入aSCT和F-G/H水凝胶,空腔形成和髓鞘变性的几率得到了抑制。因此,aSCT和多功能水凝胶联合移植可以有效改善移植物的移植效果,从而促进SCI修复。

 

 

 

 

 

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