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海藻酸盐自粘水凝胶包载牙髓干细胞和生长因子用于修复脊髓半切损伤
发表日期:2021-06-23 11:23:35
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以往脊髓半切损伤出现后,要想损伤部位的形态结构和生理功能完全恢复毫无办法,直到近年来通过干细胞与组织工程的深入研究,才获得对受损部位的可塑性治疗手段。


优牙生物首席科学家叶青松教授及其合作科研团队通过研究发现:

海藻酸盐自粘水凝胶包载牙髓干细胞和生长因子进行移植,能通过调节细胞凋亡和自噬机制,提高干细胞迁移效率,修复脊髓半切损伤。

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脊髓半切损伤(hSCI)有别于断裂式的脊髓损伤,该病只有一侧脊髓损伤,并且因脊髓脱离而难以治疗。


目前对hSCI治疗的研究主要集中在生物材料方面,如何让脊髓切面与生物材料有效连接,并充分发挥出牙髓干细胞的神经修复能力,则是本研究的重点。


叶教授团队在这次研究过程中,创新采用添加钙离子的海藻酸盐自粘水凝胶(Ca²+@Alg)做为支架材料,并包裹牙髓干细胞(DPSCs)生长因子(FGF21)进行治疗。


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海藻盐酸水凝胶在食品、生物医药、组织工程、化妆品及工业等领域具有广泛的应用前景,因而倍受学术界和产业界的关注。


由于其分子链中的α-L-古罗糖醛酸(G单元)中的羧基能与钙离子进行交联反应,所以通过钙粘蛋白增加与钙离子结合,可实现自粘附,并且藻酸能吸附细胞外液中的钙离子,防止钙超载损伤,是理想的支架材料。


但是海藻酸盐水凝胶自身并没有治疗作用,还需要携载有效治疗成分“牙髓干细胞”“生长因子”,才能发挥作用。


前者做为种子细胞可通过自身分化来补充神经元。


后者可以调节细胞自噬来改善病灶部位微环境。


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新疗法用于人体临床试验前,都要经过缜密的临床前期研究,包括细胞试验、动物实验,当前期试验结果达到预期效果时,才会转向人体临床试验。因此本研究为下一步进入临床研究提供了有力的理论基础。


参考文献:

[1] Alginate self-adhesive hydrogel combined with dental pulp stem cells and FGF21 repairs hemisection spinal cord injury via apoptosis and autophagy mechanisms[J]. Chemical Engineering Journal, 2021(3):130827.