多功能注射水凝微粒装载着miR-29a 丰富的BMSC 衍生出外体 通过调节骨质生成和血管生成来增强骨再生

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 再生医学是一种再生医学.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 外体体 (Exos) 显示出骨再生的潜力,但需要持续的输送方法和增强的生物活性.
• 已知MicroRNA-29a (miR-29a) 能够调节骨质生成和血管生成.
• 水凝微粒 (HMP) 为治疗剂的控制释放提供了一个有前途的平台.

研究的目的:

• 通过外体微RNA (miRNA) 的过度表达,增强外体的骨质和血管潜力.
• 为了研究被装入水凝微粒 (HMP) 的外体对新骨形成的长期影响.
• 开发一种可注射系统,加速骨折愈合.

主要方法:

• 外基因组 (Exos) 被设计成具有miR-29a过度表达.
• 外体被装入由高分支聚乙烯甘二烯酸盐 (HB-PEGDA) 和硫基改性氨酸 (SH-HA) 组成的水凝微粒 (HMP) 中,通过微流体.
• 用Arg-Gly-Asp (RGD) 来修改HMP的表面.
• 在体外和体内研究评估了骨质生成,血管生成,细胞增殖和迁移.

主要成果:

• 在外体中,miR-29a的过度表达抑制了Histone deacetylase 4 (HDAC4) 和上调的Runt相关转录因子2 (RUNX2) 和血管内皮生长因子 (VEGF),增强了骨质生和血管生能力.
• 合成的HMP@Exo系统表现出可注射性,生物相容性,细胞粘附性和缓慢降解性.
• 从HMP中持续释放的Agomir-29a-Exos促进了骨髓干细胞 (BMSC) 和人静脉内皮细胞 (HUVEC) 的增殖和迁移.
• 该系统在体内有效促进了骨质生成和血管生成.

结论:

• 该HMP@Exo系统有效地维持了外体细胞的活性和半衰期,并提高了miR-29a水平.
• 这种可注射系统提供了一种创新的方法,通过协同促进骨质生成和血管生成来加速骨折愈合.
• 工程外体和水凝微粒的组合代表了骨组织再生的有希望的战略.