AbMole免疫防御微球在腰椎間盤退變中的再生作用

AbMole|免疫防御微球在腰椎間盤退變中的再生作用來(lái)自蘇州大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科研究所骨科外科的LiangZhou,FengCai,HongyiZhu等多名研究人員發(fā)表了題為《Immune-defensivemicrospherespromoteregenerationofthenucleuspulposusbytargetedentrapmentoftheinflammatorycascadeduringintervertebraldiscdegeneration》的研究成果。在該文章中，研究人員使用了購(gòu)自AbMole的LPS（目錄號(hào)M9524）、DiR（目錄號(hào)M5122）。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)新的免疫防御微球系統(tǒng)，針對(duì)腰椎間盤退變（IVDD）中的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行了有效調(diào)控，顯著促進(jìn)了髓核組織的再生。研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了一種由中性粒細(xì)胞膜包覆的聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）納米顆粒（T-NNPs），并通過(guò)酰胺鍵將其錨定在甲基丙烯酸酐化明膠（GelMA）微球表面，形成GM@T-NNPs復(fù)合微球。這種設(shè)計(jì)使得T-NNPs能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地錨定在GelMA微球上，并通過(guò)表面化學(xué)修飾顯著提高了復(fù)合微球的穩(wěn)定性和長(zhǎng)效釋放能力。圖1：設(shè)計(jì)免疫防御微球，阻斷炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，促進(jìn)髓核的再生A)和B)NMVs、T-NPs和T-NNPs的制備。C)GelMA和T-NNPs納米顆粒的制備和接枝。D)原位注射GM@T-NNPs進(jìn)入大鼠IVDD模型，進(jìn)行局部炎癥調(diào)節(jié)和ECM再生。通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM）、動(dòng)態(tài)光散射（DLS）和Zeta電位分析等方法，研究證實(shí)了T-NNPs和GM@T-NNPs的成功制備及其良好的物理和化學(xué)性質(zhì)。納米顆粒表面成功包覆了中性粒細(xì)胞膜，保持了細(xì)胞膜的完整性和活性，并有效保留了重要的膜蛋白受體。體外實(shí)驗(yàn)表明，GM@T-NNPs復(fù)合微球不僅具有良好的生物相容性，還能顯著抑制由脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的髓核細(xì)胞炎癥。通過(guò)免疫熒光和Westernblot分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)GM@T-NNPs能夠下調(diào)促炎細(xì)胞因子（如TNF-α、IL-1β）和基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）的表達(dá)，同時(shí)上調(diào)抗炎細(xì)胞因子和細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）成分（如II型膠原和蛋白聚糖）的表達(dá)。通過(guò)細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)（CCK-8）和Ki-67流式細(xì)胞術(shù)分析，GM@T-NNPs顯著促進(jìn)了髓核細(xì)胞的增殖，顯示了其作為細(xì)胞支架的潛力。此外，復(fù)合微球還表現(xiàn)出優(yōu)異的靶向能力，能夠響應(yīng)炎癥信號(hào)并主動(dòng)遷移至炎癥部位。在大鼠IVDD模型中，GM@T-NNPs通過(guò)局部注射顯著改善了椎間盤的高度和結(jié)構(gòu)完整性。通過(guò)X射線、磁共振成像（MRI）和組織學(xué)染色分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)GM@T-NNPs治療組的椎間盤高度恢復(fù)明顯，MRI信號(hào)增強(qiáng)，且髓核組織再生顯著。相比之下，單純注射PBS或未修飾的納米顆粒和微球的治療效果有限。GM@T-NNPs不僅抑制了局部炎癥反應(yīng)，還減少了免疫細(xì)胞（如中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞）的浸潤(rùn)。通過(guò)免疫熒光染色和Westernblot分析，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步證實(shí)了GM@T-NNPs在體內(nèi)同樣下調(diào)了促炎因子的表達(dá)，并抑制了PI3K-AKT信號(hào)通路的激活，從而阻斷了炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。通過(guò)RNA測(cè)序和生物信息學(xué)分析，研究團(tuán)隊(duì)揭示了GM@T-NNPs促進(jìn)髓核再生的潛在分子機(jī)制。GM@T-NNPs能夠顯著下調(diào)與炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答相關(guān)的基因表達(dá)，同時(shí)上調(diào)與ECM結(jié)構(gòu)和組成相關(guān)的基因表達(dá)。此外，GM@T-NNPs還通過(guò)抑制PI3K-AKT信號(hào)通路，阻斷了下游的NF-κB激活，從而抑制了促炎因子的表達(dá)和免疫細(xì)胞的招募。綜上所述，本研究通過(guò)創(chuàng)新的GM@T-NNPs免疫防御微球系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腰椎間盤退變中炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的有效調(diào)控和髓核組織的再生。該系統(tǒng)不僅具有良好的生物相容性和長(zhǎng)效釋放能力，