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水凝胶负载Erastin诱导子宫内膜癌细胞铁死亡的作用研究
编辑人员丨5天前
目的:利用温敏性水凝胶泊洛沙姆 407(P407)负载Erastin缓释系统诱导人子宫内膜癌细胞(Ishikawa)铁死亡.方法:构建并评估负载Erastin水凝胶复合物(P407Era)的物理表征、相变时间和缓释性能.实验分为对照(control,Ctrl)组、水凝胶(P407)组、Erastin处理(Erastin)组和水凝胶负载 Erastin(P407Era)组.CCK-8 检测细胞增殖情况,ROS试剂盒检测细胞内活性氧含量,TUNEL原位细胞凋亡试剂盒检测细胞凋亡,Mito-Tracker Red CMXRos检测细胞线粒体膜电位,Mito-FerroGreen检测线粒体内Fe2+含量,免疫荧光和RT-qPCR检测铁死亡相关分子的表达水平.结果:P407 水凝胶的相变时间与浓度呈负相关,18%浓度的P407 水凝胶复合物药物缓释性能较优.与对照组相比,P407 组、Erastin组和P407Era组的Ishikawa细胞增殖、迁移和侵袭均受明显抑制,且P407Era组比Erastin组抑制增殖、迁移和侵袭作用更加明显;Erastin组及P407Era组细胞活性氧水平、细胞凋亡相对数量显著升高;细胞线粒体膜电位和线粒体Fe2+结果显示,Erastin组和P407Era组细胞线粒体膜电位显著下降,且线粒体Fe2+含量显著升高;免疫荧光结果显示Erastin组及P407Era组GPX4 含量显著降低,NRF2 含量无明显变化;Erastin组及P407Era组TFR1、NCOA4 和P53 的mRNA表达水平显著升高.结论:温敏性水凝胶泊洛沙姆 407 负载Erastin缓释系统诱导人子宫内膜癌细胞发生铁死亡.
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编辑人员丨5天前
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姜黄素结合三维生物打印的甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶可减少活性氧诱导的脂肪干细胞凋亡并提高糖尿病创面移植物的存活率
编辑人员丨5天前
晚期糖基化终末产物(AGE)与AGE受体(AGER)相互作用,可产生活性氧,导致皮肤Fb和血管内皮细胞凋亡,从而阻碍糖尿病创面愈合。浙江大学医学院附属第二医院韩春茂教授和王新刚教授团队在《Burns & Trauma》杂志发文《Curcumin?incorporated 3D bioprinting gelatin methacryloyl hydrogel reduces reactive oxygen species?induced adipose?derived stem cell apoptosis and improves implanting survival in diabetic wound》。该团队制备了一种含有姜黄素的三维生物打印甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)水凝胶支架,将其植入脂肪干细胞(ADSC)并应用于小鼠糖尿病创面。通过结构表征、蛋白质印迹法、活性氧和细胞凋亡测定来评估其抗氧化和抗细胞凋亡活性,并通过创面愈合实验评估了姜黄素通过AGE/AGER/核因子κB p65途径对细胞凋亡的潜在调节作用。通过扫描电子显微镜观察到,质量分数10%的GelMA水凝胶支架具有较好的机械性能和生物相容性,其圆形网状结构使其具有可打印性;苏木精?伊红染色显示,应用姜黄素?GelMA?ADSC的全层皮肤缺损裸鼠在第14、21天创面再上皮化更好;原位末端标记检测显示,姜黄素可减轻皮肤组织的细胞凋亡;血管内皮标志物CD31和α平滑肌肌动蛋白检测提示,姜黄素?GelMA?ADSC可诱导血管生成,从而加速糖尿病创面愈合。该研究说明姜黄素?GelMA?ADSC水凝胶是一种可有效加速创面愈合的生物材料。
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编辑人员丨5天前
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原位合成由硒纳米颗粒修饰的细菌纤维素/明胶水凝胶具有增强的抗菌抗氧化及抗炎性能促进皮肤创面的修复
编辑人员丨5天前
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编辑人员丨5天前
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水凝胶结合生长因子在脊髓损伤修复中的作用
编辑人员丨5天前
脊髓损伤是一种外伤性疾病,可导致人体感觉、运动功能障碍。脊髓损伤后,个体的损伤平面以下常出现永久瘫痪、感觉丧失等症状,使得患者的生命、生活质量大大下降。脊髓损伤的部位常出现不利于修复的微环境、瘢痕及炎性反应,目前临床尚缺乏有效治疗措施。现有的治疗方式常使用生长因子促进脊髓损伤的恢复,但是由于不同种类的生长因子穿越血-脊髓屏障的能力不同,无法在病变部位达到足够的浓度或维持足够长的治疗时间,导致生长因子对脊髓损伤的疗效不佳。而水凝胶可以很好地解决上述问题。水凝胶是目前较为理想的材料支架,可以搭载生长因子实现原位给药,同时保护生长因子不被降解。此外,水凝胶还能够起到生物支架作用,填充损伤后形成的脊髓空腔,从而促进脊髓损伤后的功能恢复。本文就近五年关于水凝胶结合生长因子治疗脊髓损伤的研究进展进行综述。
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编辑人员丨5天前
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复方苦参注射液通过抑制多药耐药基因1和P糖蛋白的表达改善原位肺癌小鼠吗啡耐受
编辑人员丨5天前
目的:研究复方苦参注射液对原位肺癌小鼠吗啡耐受的影响,检测其对原位肺癌小鼠模型吗啡激活的多药耐药基因1(MDR1)介导的P糖蛋白(P-gp)过表达的关系。方法:建立原位肺癌小鼠吗啡耐受模型,采用梯度浓度的复方苦参注射液处理,热辐射甩尾法测定不同条件下痛阈值;采用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot法,检测MDR1 mRNA和P-gp蛋白的表达;采用凝胶迁移技术检测MDR1基因上游启动子环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)的DNA结合活性的改变。结果:吗啡组小鼠在第8天的最大镇痛百分率(MPE)为(85.21±6.53)%,第10天和第12天分别下降至(38.45±5.52)%和(28.14±4.52)%,表明原位肺癌小鼠已经形成吗啡耐受。而吗啡+300 mg/kg复方苦参注射液组小鼠在第8天的MPE为(79.34±6.50)%,第10天和第12天分别下降至(62.16±5.53)%和(40.20±4.50)%。RT-PCR检测结果显示,吗啡组、生理盐水组、吗啡+300 mg/kg复方苦参注射液组和200 mg/kg复方苦参注射液组小鼠脑组织中MDR1 mRNA的相对表达量分别为2.33±0.79、1.04±0.38、1.37±0.38和1.43±0.53。吗啡组与生理盐水组比较,差异有统计学意义( P<0.05);生理盐水组与200 mg/kg复方苦参注射液组比较,差异无统计学意义( P=0.05);吗啡组与吗啡+300 mg/kg复方苦参注射液组比较,差异有统计学意义( P<0.05)。Western blot法检测结果显示,吗啡组、生理盐水组、吗啡+300 mg/kg复方苦参注射液组小鼠脑组织中P-gp蛋白的相对表达量分别为1.86±0.40、1.00±0.23和1.27±0.27。吗啡组P-gp蛋白的表达量明显高于生理盐水组( P<0.05);吗啡+300 mg/kg复方苦参注射液组与吗啡组比较,P-gp蛋白的表达亦明显下降( P<0.05)。吗啡+纳络酮组CREB的DNA结合活性为(0.89±0.23)Pu;生理盐水组CREB的DNA结合活性为(0.23±0.07)Pu,明显低于吗啡组[(0.81±0.23)Pu, P<0.05]和吗啡+纳络酮组( P<0.05);而吗啡+300 mg/kg复方苦参注射液组CREB的DNA结合活性为(0.79±0.21)Pu,对吗啡依赖所诱导的CREB的DNA结合活性升高未显示调节作用( P>0.05)。 结论:复方苦参注射液能明显改善吗啡耐受,同时可抑制被吗啡激活的MDR1 mRNA和P-gp蛋白的表达,这与其延缓吗啡耐受的机制有关。
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编辑人员丨5天前
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原位成形可注射水凝胶特性及其促创面愈合作用研究进展
编辑人员丨5天前
原位诱导修复再生是一个多学科交叉的研究领域,对大面积深度烧伤创面以及糖尿病性皮肤溃疡等慢性创面的治疗均具有重要的潜在价值。近年来研究者对原位成形可注射水凝胶,即在创面局部应用可在生理条件下自发凝胶化的水凝胶类生物材料进行了探索。该类生物材料含有细胞外基质成分,可以根据需求添加促进创面修复的细胞,还能作为生长因子等活性肽的控释载体,模拟创面局部微环境,从而诱导修复再生。本文对原位成形可注射水凝胶的原位凝胶化特性及促进创面修复再生的作用进行综述,包括其材料种类、作用机制、优势及存在的问题等。
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编辑人员丨5天前
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乳酸乳球菌温敏水凝胶对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合的影响及其机制
编辑人员丨5天前
目的:探讨乳酸乳球菌温敏水凝胶对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合的影响及其机制。方法:(1)按照菌与培养基体积比为1∶100用M17GS液体培养基培养约5×10 8集落形成单位/mL乳酸乳球菌(浓度下同),分别于培养0(即刻)、2、4、6、8、10、12 h用酶标仪观测其生长情况。另取该菌菌落同前处理并于相同时间点收集培养基分离细菌培养上清液,用台式pH计测定pH值,并用L-乳酸检测分析试剂盒测定培养0(即刻)、2、4、8、12 h的L-乳酸浓度(样本数为3)。(2)将泊洛沙姆温敏聚合物与M17GS液体培养基按照质量与体积比为0.2 g∶1 mL充分混匀,制备单纯温敏水凝胶。按照菌与水凝胶体积比1∶100在单纯温敏水凝胶中加入乳酸乳球菌,充分混匀后制备乳酸乳球菌温敏水凝胶,分别在4、37 ℃孵育以及成胶后再4 ℃孵育观察其形态;通过流变仪测定乳酸乳球菌温敏水凝胶在10~40 ℃的储能模量与损耗模量,同时观察成胶温度;将乳酸乳球菌温敏水凝胶冷冻干燥后,通过扫描电子显微镜观察其表面及其中乳酸乳球菌的形态结构。(3)将小鼠巨噬细胞系Raw264.7细胞用终质量浓度分别为100、10 ng/mL内毒素/脂多糖与γ干扰素培养24 h刺激M1型极化,将细胞分为空白对照组(不做其他处理)、乳酸乳球菌温敏水凝胶组和乳酸组。乳酸乳球菌温敏水凝胶组细胞加入1 mL乳酸乳球菌温敏水凝胶,乳酸组细胞加入终物质的量浓度为30 mmol/L乳酸,37 ℃培养24 h后,通过实时荧光定量反转录PCR(RT-PCR)法检测M2型巨噬细胞标志物精氨酸酶1、CD206的mRNA表达量(样本数为3),采用免疫荧光法检测精氨酸酶1和CD206的蛋白定位与表达。(4)取15只8~10周龄雌性BALB/c小鼠,通过链脲佐菌素联合高糖高脂饲料的方法诱导为糖尿病小鼠模型后,在每只小鼠背部制作直径6 mm全层皮肤缺损创面,采用随机数字表法将小鼠分为空白对照组(不做其他处理)、单纯温敏水凝胶组和乳酸乳球菌温敏水凝胶组,每组5只。水凝胶处理2组小鼠伤后即刻分别滴加200 μL相应水凝胶至创面,每天更换水凝胶。水凝胶处理2组小鼠处理0(即刻)、3、6、9、12 d后,观察创面愈合情况,测量创面面积;处理12 d后,取创面组织,行苏木精-伊红染色观察肉芽组织厚度,采用免疫荧光法观测CD206、M1型巨噬细胞标志物诱导型一氧化氮合酶(iNOS)阳性细胞。空白对照组小鼠于前述相同时间点进行相应观测。(5)取9只8~10周龄雌性BALB/c小鼠同实验(4)方法诱导糖尿病小鼠模型后,采用随机数字表法分为正常皮肤组(不做其他处理)、单纯创面组、乳酸乳球菌温敏水凝胶组,每组3只。单纯创面组与乳酸乳球菌温敏水凝胶组小鼠按照实验(4)方法制成全层皮肤缺损创面,前一组小鼠伤后不做其他处理,后一组小鼠伤后即刻滴加200 μL乳酸乳球菌温敏水凝胶至创面。水凝胶处理组小鼠处理1 d后,取创面组织,通过实时荧光定量RT-PCR法检测白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和核因子κB mRNA表达量;眼球取血后,通过全自动血细胞分析仪检测外周血白细胞计数、淋巴细胞计数和单核细胞计数,通过L-乳酸检测分析试剂盒测定血清L-乳酸浓度。于前述相同时间点,取正常皮肤组小鼠相应部位正常皮肤组织、单纯创面组小鼠创面组织及2组小鼠血液进行相应检测。对数据行单因素方差分析、重复测量方差分析、Tukey和Dunnett检验。 结果:(1)乳酸乳球菌于培养约6 h生长达到平台期。乳酸乳球菌培养上清液中,pH值逐渐降低,至培养8 h下降至最低值4.9左右;L-乳酸浓度逐渐升高,至培养8 h达到最高值约70 mmol/L。(2)乳酸乳球菌温敏水凝胶在4 ℃为液体溶胶态,在37 ℃为固体凝胶态,成胶后于4 ℃孵育后再次变为液体溶胶态;成胶温度约为25 ℃,成胶后储能模量约为3 000 Pa、损耗模量约为1 000 Pa。扫描电子显微镜下可见,乳酸乳球菌温敏水凝胶为疏松三维多孔结构,乳酸乳球菌为椭球形并被包裹在水凝胶内部。(3)培养24 h,与空白对照组比较,乳酸乳球菌温敏水凝胶组、乳酸组巨噬细胞中精氨酸酶1表达量显著升高( q=11.620、15.250, P<0.01)、CD206 mRNA表达量显著升高( q=16.770、19.030, P<0.01),定位于细胞膜的CD206蛋白和定位于细胞质的精氨酸酶1蛋白表达明显升高;乳酸组巨噬细胞中精氨酸酶1、CD206 mRNA表达量与乳酸乳球菌温敏水凝胶组相近( q=3.629、2.259, P>0.05)。(4)处理3~12 d后,与空白对照组和单纯温敏水凝胶组比较,乳酸乳球菌温敏水凝胶组小鼠创面愈合速度更快,创面面积明显缩小,创缘炎症减轻。乳酸乳球菌温敏水凝胶组小鼠处理3、6、9、12 d后创面面积[(25.8±5.9)、(21.2±4.6)、(16.0±2.4)、(8.4±2.4)mm 2]较空白对照组[(31.8±5.3)、(28.0±3.4)、(22.6±3.7)、(17.0±1.0)mm 2]显著缩小( q=3.506、3.973、3.856、5.025, P<0.05或 P<0.01),处理3、6 d后创面面积较单纯温敏水凝胶组显著缩小( q=3.739、3.739, P<0.05)。处理12 d后,与空白对照组和单纯温敏水凝胶组比较,乳酸乳球菌温敏水凝胶组小鼠创面肉芽组织更厚,创面组织中iNOS阳性细胞明显减少且CD206阳性细胞明显增多。(5)处理1 d后,单纯创面组小鼠创面组织中IL-1β、TNF-α和核因子κB mRNA表达量显著高于正常皮肤组小鼠正常皮肤组织( q=9.253、4.819、6.020, P<0.01),与乳酸乳球菌温敏水凝胶组相近( q=2.850、2.735、2.556, P>0.05);单纯创面组小鼠外周血白细胞计数、淋巴细胞计数与单核细胞计数显著高于正常皮肤组( q=3.523、5.373、5.279, P<0.05或 P<0.01),与乳酸乳球菌温敏水凝胶组相近( q=0.621、1.240、1.293, P>0.05);3组小鼠血清L-乳酸浓度均保持在正常范围内且组间总体比较差异无统计学意义( F=4.095, P>0.05)。 结论:乳酸乳球菌温敏水凝胶在糖尿病全层皮肤缺损小鼠创面局部使用安全,能够通过原位生产投递乳酸,促进巨噬细胞从M1型向M2型极化,重塑创面愈合微环境,促进创面的高效愈合。
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编辑人员丨5天前
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原位交联含氧化石墨烯的甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶对小鼠全层皮肤缺损创面血管化的影响
编辑人员丨5天前
目的:制备含氧化石墨烯(GO)的甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)水凝胶并探讨原位光聚合GO-GelMA复合水凝胶对小鼠全层皮肤缺损创面血管化的影响。方法:采用实验研究方法。将0.2 mg/mL的GO溶液50 μL均匀涂抹于导电胶上,烘干后于场发射扫描电子显微镜下观察GO的结构和大小。将人皮肤成纤维细胞(HSF)分为采用相应终质量浓度GO处理的0 μg/mL GO(不加GO溶液,下同)组、0.1 μg/mL GO组、1.0 μg/mL GO组、5.0 μg/mL GO组、10.0 μg/mL GO组,用酶标仪检测细胞培养48 h的吸光度值,以此表示细胞增殖活性(样本数为6)。将HSF和人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)分别分为采用相应终质量浓度GO处理的0 μg/mL GO组、0.1 μg/mL GO组、1.0 μg/mL GO组、5.0 μg/mL GO组,采用划痕试验检测划痕后24、36 h HSF的迁移率(样本数为5)及划痕后12 h HUVEC的迁移率(样本数为3),采用酶联免疫吸附测定法检测培养4、6、8 h后HSF分泌的血管内皮生长因子(VEGF)水平(样本数为3)。将配制的含相应终质量浓度GO的GO-GelMA复合水凝胶设为0 μg/mL GO复合水凝胶组、0.1 μg/mL GO复合水凝胶组、1.0 μg/mL GO复合水凝胶组、5.0 μg/mL GO复合水凝胶组,观察其交联前后的性状,检测用磷酸盐缓冲液浸泡3、7 d后GO的释放情况(样本数为3)。在16只6周龄雌性C57BL/6小鼠背部制作全层皮肤缺损创面,将采用原位交联的含相应终质量浓度GO的GO-GelMA复合水凝胶处理的小鼠按随机数字表法分为0 μg/mL GO复合水凝胶组、0.1 μg/mL GO复合水凝胶组、1.0 μg/mL GO复合水凝胶组、5.0 μg/mL GO复合水凝胶组,每组4只,观察治疗3、7、14 d创面大体情况并计算创面愈合率,采用激光多普勒血流仪检测治疗3、7、14 d创面血流灌注并计算平均灌注单位(MPU)比值,采用苏木精-伊红染色观察治疗7 d创面血管新生情况并计算血管密度(样本数均为3)。取0 μg/mL GO复合水凝胶组和0.1 μg/mL GO复合水凝胶组治疗7 d的创面组织,采用苏木精-伊红染色观察GO分布与血管新生的关系(样本数为3),行免疫组织化学染色后观察VEGF的表达。对数据行重复测量方差分析、单因素方差分析、Tukey法。结果:GO为多层片状结构,宽度约为20 μm、长度约为50 μm。培养48 h,10.0 μg/mL GO组HSF的吸光度值明显低于0 μg/mL GO组( q=7.64, P<0.01)。划痕后24 h,4组HSF迁移率相近( P>0.05);划痕后36 h,0.1 μg/mL GO组HSF迁移率明显高于0 μg/mL GO组、1.0 μg/mL GO组、5.0 μg/mL GO组( q值分别为7.48、10.81、10.20, P值均<0.01)。划痕后12 h,0.1 μg/mL GO组HUVEC迁移率明显高于0 μg/mL GO组、1.0 μg/mL GO组、5.0 μg/mL GO组( q值分别为7.11、8.99、14.92, P值均<0.01),5.0 μg/mL GO组HUVEC迁移率明显低于0 μg/mL GO组和1.0 μg/mL GO组( q值分别为7.81、5.33, P<0.05或 P<0.01)。培养4、6 h,4组HSF的VEGF表达均相近( P>0.05);培养8 h,0.1 μg/mL GO组HSF的VEGF表达明显高于0 μg/mL GO组和5.0 μg/mL GO组( q值分别为4.75、4.48, P值均<0.05)。4组GO-GelMA复合水凝胶在交联前均呈红色液体状,交联后呈微黄色凝胶状且流动性无明显差异。0 μg/mL GO复合水凝胶组复合水凝胶各时间点均无GO释放,其余3组GO-GelMA复合水凝胶中的GO于浸泡3 d部分释放,至浸泡7 d全部释放。治疗3~14 d,4组小鼠创面可见水凝胶敷料覆盖在位并保持湿润,创面逐渐愈合。治疗3、7、14 d,4组小鼠创面愈合率均相近( P>0.05)。治疗3 d,0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面MPU比值明显高于0 μg/mL GO复合水凝胶组、1.0 μg/mL GO复合水凝胶组、5.0 μg/mL GO复合水凝胶组( q值分别为10.70、11.83、10.65, P<0.05或 P<0.01)。治疗7、14 d,4组小鼠创面MPU比值均相近( P>0.05)。0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面治疗7 d的MPU比值明显低于治疗3 d( q=14.38, P<0.05),治疗14 d的MPU比值明显低于治疗7 d( q=27.78, P<0.01)。治疗7 d,0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面新生血管密度为每200倍视野下(120.7±4.1)根,明显高于0 μg/mL GO复合水凝胶组、1.0 μg/mL GO复合水凝胶组、5.0 μg/mL GO复合水凝胶组的每200倍视野下(61.7±1.3)、(77.7±10.2)、(99.0±7.9)根( q值分别为12.88、7.79、6.70, P值均<0.01);1.0 μg/mL GO复合水凝胶组和5.0 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面新生血管密度均明显高于0 μg/mL GO复合水凝胶组( q值分别为5.10、6.19, P<0.05)。治疗7 d,相较于0 μg/mL GO复合水凝胶组,0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面中成簇新生血管更多,且聚集于GO附近;0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面中GO和新生血管分布区域有大量VEGF表达。 结论:GO质量浓度低于10.0 μg/mL对HSF增殖活性无明显影响,0.1 μg/mL的GO能够促进HSF和HUVEC迁移,能促进HSF分泌VEGF。原位光聚合GO-GelMA复合水凝胶敷料能够通过促进小鼠全层皮肤缺损创面血管新生,增加创面早期血流灌注,且GO对新生血管有富集作用,其机制可能与GO促进创面细胞分泌VEGF相关。
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编辑人员丨5天前
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组织工程关节软骨梯度仿生支架的研究进展
编辑人员丨5天前
由于良好的机械性能和生物相容性,组织工程支架已经成为修复和再生关节软骨缺损的重要方法。随着组织工程技术的不断发展,过去十年已经开发和测试了许多支架的制备和形成方法,但是理想再生支架的制备一直存在争议。关节软骨作为人体关节内的承重组织,其基质结构和细胞组成呈带状,并且从软骨表层至软骨下骨存在着几个平滑的自然梯度,包括细胞表型和数量、特异性的生长因子、基质的组成、纤维的排列、力学性能、营养和氧气的消耗量等均有较为明显的不同。因此,在再生支架的设计中有必要通过重现这些梯度来原位再生关节软骨。最近的文献报道已经有许多新型的梯度仿生支架用于模拟天然关节软骨的自然梯度,这些支架在结构上呈现出不同的机械、物理、化学或者生物梯度,并且取得了不错的修复效果。通过检索关于梯度支架治疗关节软骨缺损的相关文献,首先对天然关节软骨组织的结构、生物化学、生物力学、营养代谢等梯度特性进行研究和总结,然后对目前关节软骨梯度支架的最新设计和构建进行了归类,其次从材料构成(如水凝胶、纳米材料等)以及制备工艺(如静电纺丝、3D打印等)进一步加深对梯度支架的认识,最后讨论了梯度仿生支架在软骨原位组织工程技术中的前景和挑战,为梯度支架成功用于临床转化提供理论基础。
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编辑人员丨5天前
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细胞外基质水凝胶与hiPSC-CM生物相容性的研究
编辑人员丨5天前
目的:观察猪大网膜来源的细胞外基质(ECM)水凝胶与人源诱导多能干细胞分化的心肌细胞(hiPSC-CM)的生物相容性及其作为细胞移植递送载体的可行性。方法:通过化学、物理和酶解的系列方法对猪大网膜组织进行脱细胞处理,然后将提取的ECM制备成可注射性温敏水凝胶,通过组织学染色鉴定其生化成分,用扫描电镜观察其显微表观结构,并向小鼠心肌内注射水凝胶观察其原位凝胶形成能力。采用小分子诱导法将人源诱导性多能干细胞定向分化成心肌细胞,随后将获得的hiPSC-CM分组培养,接种在水凝胶上共培养的为凝胶组,常规培养的为对照组,通过活/死细胞染色、CCK-8和鬼笔环肽染色检测心肌细胞存活状况和生长形态,采用心肌细胞标志物免疫荧光染色及Western blot法分析心肌细胞生存数量和表型维持情况。结果:苏木素-伊红染色、油红O染色和DAPI荧光染色结果显示制备的大网膜ECM水凝胶中无明显的细胞碎片、细胞核和脂质残留,天狼猩红和阿利新蓝染色显示该水凝胶保留了ECM的主要成分胶原蛋白和糖胺聚糖。所制备的水凝胶在4 ℃条件下表现为黏性液体,在37 ℃条件下呈凝胶态。扫描电镜结果显示该水凝胶的微观结构由不规则的纤维和大小不一的孔隙组成。在超声引导下可顺利将制备的ECM水凝胶注射到小鼠心肌内,注射后即刻超声下可见高回声信号,提示水凝胶在心肌内滞留,并通过后续的心肌组织苏木素-伊红染色发现注射区有团状凝胶的存在。活/死细胞染色结果显示凝胶组和对照组的hiPSC-CM均大多数存活,很少有死细胞,CCK-8实验结果显示两组吸光度值差异无统计学意义( P>0.05)。鬼笔环肽染色结果显示hiPSC-CM可以在与ECM水凝胶共培养时正常伸展,凝胶组与对照组细胞形态相似,且两组的每细胞F-肌动蛋白覆盖面积差异无统计学意义( P>0.05)。心肌细胞标志物免疫荧光染色结果显示,凝胶组与对照组每视野α-心肌肌动蛋白(α-actinin)和连接蛋白-43(Cx-43)的覆盖面积差异均无统计学意义( P均>0.05),DAPI染色的定量结果显示,两组细胞数量差异无统计学意义( P>0.05),同时Western blot结果显示凝胶组细胞的α-actinin和Cx-43蛋白表达水平与对照组比较差异均无统计学意义( P均>0.05)。 结论:该研究成功制备了猪大网膜来源的ECM水凝胶,其与hiPSC-CM的生物相容性良好,无明显细胞毒性,能够支持hiPSC-CM的体外生存并维持其表型,是一种具有潜在应用前景的可注射性心脏组织工程材料。
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编辑人员丨5天前
