酶生物活性核脉动矩阵凝微球用于外源干细胞疗法和内源修复策略,以实现磁盘再生

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:

• 椎间盘退化 (IDD) 是一个重大的临床挑战.
• 在IDD中,有限的营养和乳酸积累阻碍了干细胞的生存和功能.
• 目前的疗法在支持磁盘微环境中的细胞活力和再生能力方面扎.

研究的目的:

• 开发一种可注射的水凝微球系统,用于椎间盘再生.
• 改善干细胞和核细胞 (NPC) 在退行性磁盘环境中的存活和功能.
• 研究由发达的微球介导的增强细胞再生的机制.

主要方法:

• 使用微流体系统制造含有乳酸氧化酶 (LOX) - 二氧化 (MnO2) 纳米酶 (LM) 的葡萄糖丰富的脱细胞核脉水凝微球 (GDNPs),从而产生LMGDNP.
• 在实验室中评估乳酸消耗,细胞活力 (介质干细胞 - MSC) 和NPC表型.
• 在使用MSC装载LMGDNP的老鼠IDD模型中体内评估盘水和矩阵降解.

主要成果:

• LMGDNP表明持续释放LOX和高效的乳酸消耗.
• 与对照组相比,在LMGDNPs上培养的MSC显示出明显改善的生存能力和增强的NPC表型.
• LMGDNP促进了MSC和NPC的存活,促进了细胞外基质合成,并在体内保存了磁盘水分.
• 微球通过转化生长因子β2重叠转录1 (TGFB2-OT1) 途径激活了自,这对于再生效应至关重要.

结论:

• 通过提供营养物质和去除乳酸盐,LMGDNPs有效地创造了一个亲再生的微环境.
• 装有纳米酶的微球促进细胞存活,细胞外基质生产和自,促进椎间盘再生.
• 该系统有望成为基于干细胞的疗法和IDD的内源性修复策略的先进交付工具.