纳米材料可改善免疫微环境

日期:2021-02-28 13:25:56   来源:互联网   编辑:小狐   阅读人数:72
脊髓损伤(SCI)是中枢神经最常见的重大损伤之一,往往导致神经元死亡及轴突断裂,并伴有级联式炎症反应等继发性损伤,形成抑制理微环境。其治疗难点在于如何改善损伤区的免疫微环境,从而实现神经再生和功能重塑

脊髓损伤(SCI)是中枢神经最常见的重大损伤之一,往往导致神经元死亡及轴突断裂,并伴有级联式炎症反应等继发性损伤,形成抑制理微环境。其治疗难点在于如何改善损伤区的免疫微环境,从而实现神经再生和功能重塑。近年来,利用功能性生物材料改善和重建免疫微环境成为一种很有前景的脊髓损伤修复策略。

纳米材料可改善免疫微环境(图1)

程黎明教授团队 依托“脊柱脊髓损伤再生修复”重点实验室,在国家重点研发计划“基于动员内源性神经干细胞修复脊髓损伤的机制与研究”的支持下, 研发了一种可生物降解、能调节损伤区免疫细胞分型、抑制炎症反应的层状双氢氧化物(LDH)纳米材料,可显著促进神经干细胞(NSCs)迁移、神经分化,激活L-Ca2+通道并诱导动作电位的产生。 将LDH负载神经营养因子NT3后形成纳米复合体系(LDH-NT3)移植于脊髓损伤小鼠损伤区域,在损伤区可见新生BrdU+内源性NSCs和功能神经元,显著提高脊髓损伤小鼠行为学和电生理评价。LDH材料自身即具有促神经再生作用,并且LDH-NT3对脊髓损伤小鼠的脊髓损伤修复效果比LDH组有进一步提高。

纳米材料可改善免疫微环境(图2)

图1. 纳米材料LDH和LDH-NT3有效恢复脊髓损伤小鼠的运动功能

纳米材料可改善免疫微环境(图3)

图2. 材料移植后改善损伤区免疫微环境并促神经细胞新生

研究利用通路分析筛选得到57个基因交错形成与神经前体细胞增殖、免疫功能紊乱等功能相关的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络图,其中生长因子受体2(TGFBR2)与神经再生和免疫调控的生物学过程高度相关,是LDH促进脊髓损伤修复的关键基因。在病变部位进行巢蛋白和TGFBR2的免疫荧光染色,结果表明,其在LDH及LDH-NT3移植组的新生神经区均有共表达。LDH可通过对TGFBR2的激活,诱导小胶质细胞和巨噬细胞的M2表型极化,有效改善免疫微环境。

该项研究发现LDH可构建适合脊髓损伤修复的免疫微环境,并可负载各类神经营养因子,揭示了材料改善微环境的膜受体靶点和促神经再生的关键分子机制,为脊髓损伤治疗生物材料免疫调控新策略。

本文相关词条概念解析:

损伤

损伤,是指人体受到外界各种创伤因素作用所引起的皮肉、筋骨、脏腑等组织结构的破坏,及其所带来的局部和全身反应。出处:《诗·豳风·破斧》“既破我斧,又缺我斨”汉郑玄笺:“四国流言,既破毁我周公,又损伤我成王。”汉宋子侯《董娇娆》诗:“纤手折其枝,花落何飘颺。请谢彼姝子:‘何为见损伤。

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