负载无细胞脂肪提取物的导电水凝胶修复大鼠脊髓损伤OA

背景:导电水凝胶有助于脊髓内的内源性神经再生、抑制胶质纤维化形成并建立神经桥网络,可促进脊髓半切损伤模型大鼠运动功能的恢复,但其减轻脊髓损伤后炎症反应的能力有限。无细胞脂肪提取物具有免疫调节和促进组织再生作用。目的:探讨负载无细胞脂肪提取物超分子导电水凝胶在大鼠脊髓损伤修复中的作用。方法:①从SD大鼠腹股沟脂肪组织中提取无细胞脂肪提取物。分别制备琼脂/明胶水凝胶与琼脂/明胶/聚吡咯水凝胶,表征水凝胶的微观形貌、流变性、溶胀率与导电性。制备负载无细胞脂肪提取物的琼脂/明胶/聚吡咯水凝胶,检测水凝胶的体外释药性能。②取80只SD大鼠建立脊髓损伤半切模型,随机分4组干预:模型组(n=20)不进行任何干预,普通水凝胶组(n=20)、导电水凝胶组(n=20)、载药导电水凝胶组(n=20)损伤脊髓部位分别植入琼脂/明胶水凝胶、琼脂/明胶/聚吡咯水凝胶及负载无细胞脂肪提取物的琼脂/明胶/聚吡咯水凝胶。术后第42天,利用BBB评分和斜板实验评估大鼠右侧后肢运动功能情况,苏木精-伊红染色观察大鼠脊髓损伤组织形态,免疫荧光检测脊髓损伤中心CD86、CD206、微管相关蛋白2、微管蛋白βⅢ、硫酸软骨素56、神经丝蛋白200及髓鞘碱性蛋白表达,牢固蓝染色与透射电子显微镜评估轴突髓鞘再生程度;术后14 d,ELISA法检测损伤脊髓组织中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、白细胞介素10和白细胞介素6水平。结果与结论:①琼脂/明胶水凝胶与琼脂/明胶/聚吡咯水凝胶呈相互连接的多孔结构,具有较高的孔隙率与流变性,琼脂/明胶/聚吡咯水凝胶的孔径、溶胀率低于琼脂/明胶水凝胶(P<0.05),导电率高于琼脂/明胶水凝胶(P<0.05)。浸泡于PBS中后,无细胞脂肪提取物从琼脂/明胶/聚吡咯水凝胶表现出缓慢且持续的释放,5 d的累积释放率约为31%。②相较于其他3组,载药导电水凝胶组大鼠后肢运动功能得到明显改善,脊髓损伤区域囊腔面积显著减少,脊髓组织中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、白细胞介素6水平下降及白细胞介素10水平升高,CD86与硫酸软骨素56表达显著降低,CD206、微管相关蛋白2、微管蛋白βⅢ、神经丝蛋白200及髓鞘碱性蛋白表达显著升高,髓鞘再生明显。结果表明载药导电水凝胶降低了大鼠损伤脊髓组织中小胶质细胞/巨噬细胞的活性和促炎因子的表达、促进内源性神经干细胞分化为神经元,最终促进轴突再生、再生轴突髓鞘形成及神经功能恢复。