释放氢气的电活性神经导管通过重塑微环境促进周围神经再生

本文创新性地构建了一种兼具持续释放氢气(H2)、产生电刺激(ES)及填充可注射微凝胶的多功能神经导管支架（NGCs），通过协同调控氧化应激（ROS）、炎症反应、血管生成和线粒体功能，显著改善周围神经损伤（PNI）后的再生微环境，为长节段神经缺损修复提供了新策略。

　　

Highlight

本研究设计了一种释放氢气的电活性策略，通过改善周围神经再生微环境来解决长节段周围神经再生难题。结合P(MMD-CL)静电纺丝膜与微凝胶构建神经组织工程支架，用于治疗SD大鼠坐骨神经缺损模型。该系统实现H₂的持续释放，可轻松抵达病变部位，改善传统给药方式受限血神经屏障（BNB）的问题。

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Materials

明胶(Gelatin)和(R)-α-硫辛酸(lipoic acid)购自TCI（上海），N'N-羰基二咪唑(CDI)、辛酸亚锡(Sn(Oct)₂)和ε-己内酯(ε-CL)购自Sigma-Aldrich，L-丙氨酸和1,1,1,3,3,3-六氟异丙醇购自上海阿拉丁生化科技有限公司。氯乙酰氯、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、三乙胺(TEA)、二甲基亚砜(DMSO)、液体石蜡、氢氧化钠、二氯甲烷、氯仿、盐酸、无水硫酸镁、氯化钠、氯化镁和乙酸乙酯(EA)购自国药集团。

Synthesis and physicochemical characterization of Gel-LA Microgel/P(MMD-CL)

通过硫辛酸修饰明胶制备Gel-LA，其中硫辛酸含二硫键，使得Gel-LA在紫外照射下发生二硫键断裂与重组，实现凝胶化（图2A）。元素分析显示每100个明胶重复单元接枝22.029个硫辛酸分子，接枝效率为22.7%（表2）。光学显微镜显示经罗丹明B和亚甲蓝染色的微凝胶呈规则球形，粒径分布均匀。

Discussion

周围神经组织因其复杂结构与功能，损伤后致残率高、治疗难度大，是重大临床挑战。长节段周围神经损伤的病变长度增加了修复难度，包括严重氧化应激、过度免疫反应、血管化不足及神经营养因子供应缺乏。研究人员在开发人工神经移植物方面取得显著进展，但单一功能支架仍难以满足再生微环境的多重需求。

Conclusion

本研究通过结合P(MMD-CL)电纺膜与微凝胶，构建了可释放氢气、产生电活性并填充可注射微凝胶的多功能神经导管支架，有效改善神经再生微环境，为气体分子引导的神经修复策略提供了实验依据。