編號(hào)：CYYJ03623
篇名：負(fù)載褪黑素的甲基丙烯酰明膠微球延緩髓核退變
作者：李洋鋒 田鑫 何帆 楊惠林
關(guān)鍵詞： 褪黑素 髓核 椎間盤 微球 GelMA
機(jī)構(gòu)： 蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科 蘇州大學(xué)骨科研究所
摘要： 背景:髓核退變是椎間盤退變的重要病理環(huán)節(jié),褪黑素可通過抗炎抗氧化等途徑對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用,然而褪黑素對(duì)髓核作用的研究較少,目前各種生物支架的出現(xiàn)為藥物與材料結(jié)合的研究提供了新思路。目的:探究褪黑素是否可以通過減輕氧化應(yīng)激損傷來改善髓核的代謝狀態(tài),以及負(fù)載褪黑素的甲基丙烯酰明膠(gelatin methacryloyl,GelMA)微球在體內(nèi)對(duì)椎間盤退變的影響。方法:在體外,將褪黑素與成膠前的GelMA微球溶液結(jié)合,通過微流控技術(shù)將GelMA水凝膠制成微球,與髓核細(xì)胞共培養(yǎng),利用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖活力,掃描電鏡下觀察微球的表面形態(tài),用紫外分光光度計(jì)檢測(cè)藥物釋放的速率,隨后用白細(xì)胞介素1β誘導(dǎo)髓核退變,給予治療后采用qRT-PCR檢測(cè)基質(zhì)合成基因聚集蛋白多糖、Ⅱ型膠原蛋白α1及基質(zhì)降解基因基質(zhì)金屬蛋白酶13、ADAMTS5的表達(dá)水平。在大鼠體內(nèi)采用針刺方法誘導(dǎo)髓核退變,隨后分別注入GelMA和GelMA@MT微球,6周后取標(biāo)本進(jìn)行組織染色,顯微鏡下觀察組織形態(tài)的變化,對(duì)其進(jìn)行組織學(xué)分析及評(píng)分。結(jié)果與結(jié)論:①電子掃描顯微鏡下觀察制得的GelMA和GelMA@MT微球,褪黑素的結(jié)合并沒有改變微球的形態(tài)與外貌;藥物釋放實(shí)驗(yàn)顯示40 d后藥物釋放達(dá)到80%左右;②CCK-8結(jié)果顯示,GelMA與GelMA@MT微球均無明顯細(xì)胞毒性,且對(duì)髓核細(xì)胞增殖起促進(jìn)作用;③qRTPCR結(jié)果揭示,GelMA@MT微球可使白細(xì)胞介素1β環(huán)境下聚集蛋白多糖和Ⅱ型膠原蛋白α1的表達(dá)分別提高42.1%和27.1%,使基質(zhì)金屬蛋白酶13和ADAMTS5的表達(dá)分別降低70.7%和109.3%;④白細(xì)胞介素1β+GelMA@MT組活性氧水平顯著低于白細(xì)胞介素1β組和白細(xì)胞介素1β+GelMA組;⑤切片組織學(xué)染色可見,負(fù)載了褪黑素的GelMA微球在體內(nèi)可顯著延緩椎間盤退變;⑥提示將褪黑素與GelMA水凝膠結(jié)合制成的GelMA@MT微球在體外顯示出良好的細(xì)胞相容性,在體內(nèi)外顯著延緩髓核退變。
