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跟腱损伤后存在粘连和愈合不良等难题,宁波大学附属第一医院等研究人员开展 “脱细胞羊膜 TDSCs 复合物促进跟腱愈合” 研究。发现该复合物能加速跟腱再生,为仿生腱周膜材料开发提供新方向。
在运动爱好者日益增多的当下,跟腱损伤却成了困扰他们的一大难题。跟腱作为人体最粗壮的肌腱,对日常活动至关重要。然而,随着运动人数的增加以及某些药物的使用,跟腱断裂的发病率呈上升趋势。目前,无论是手术还是非手术治疗,都面临着术后跟腱粘连、愈合不佳和慢性疼痛等并发症。这不仅影响患者的生活质量,也给临床治疗带来了巨大挑战。因此,寻找一种有效的治疗方法迫在眉睫。
宁波大学附属第一医院等机构的研究人员开展了一项关于 “脱细胞羊膜 TDSCs 复合物促进跟腱愈合” 的研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。该研究意义重大,若能成功,将为跟腱损伤的治疗开辟新的道路。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。首先,从宁波大学医学院附属医院招募产妇获取新鲜胎盘,制备脱细胞羊膜(dAM),并对其进行评估。同时,从 SD 大鼠跟腱中分离培养肌腱源性干细胞(TDSCs)。接着,利用体外实验和体内实验,包括细胞活性、增殖、粘附和分化实验,以及大鼠跟腱断裂模型实验等,探究 dAM - TDSCs 复合物对跟腱愈合的影响。此外,还通过 mRNA 转录组测序和蛋白质组学分析等技术,深入研究其修复机制。
研究结果
- 羊膜脱细胞效果显著:对比脱细胞前后羊膜的苏木精 - 伊红染色(HE)、电镜观察和 DNA 含量测量结果发现,脱细胞后羊膜上皮细胞和纤维母细胞显著减少,核染色变浅,呈现不规则松散的网状支架结构,DNA 含量明显降低。且 TDSCs 能较好地粘附在脱细胞羊膜上,细胞数量随时间增加1。
- dAM 促进 TDSCs 多种功能:实验表明,dAM 处理的 TDSCs 在 1、3、5、7 天活力较高,CCK8 检测显示 dAM 在第 5 天对 TDSCs 有显著增殖作用。同时,dAM 负载的 TDSCs 中,与肌腱分化和细胞外基质相关的基因 Scx、Tnc 和 Tnmd 表达水平高于对照组2。
- mRNA 微阵列分析确定关键通路:对 TDSCs - dAM 进行 mRNA 微阵列分析,发现 dAM 组中细胞外基质受体相互作用(ECM - receptor interaction)和粘着斑(Focal adhesion)等通路发挥重要作用,其中 LAMC2、TNR 等基因表达上调34。
- dAM - TDSCs 促进跟腱愈合:通过对大鼠跟腱损伤模型的组织学染色分析(HE 染色、Masson 染色等)、组织学评分、免疫组化染色和生物力学分析发现,dAM - TDSCs 组跟腱愈合效果优于其他组,表现为炎症细胞浸润少、胶原纤维排列更规则、细胞外基质填充更充分、最大负荷和弹性模量更优56。
- 蛋白质组学分析揭示相关机制:蛋白质组学分析显示,dAM + TDSCs 组中与蛋白质合成、加工和转运相关的蛋白表达上调,涉及核糖体(Ribosome)、ECM - 受体相互作用等代谢通路。同时,发现 ERK 信号通路参与跟腱修复,dAM - TDSCs 组中 p - ERK 在第 4 周开始表达,第 12 周表达最明显78。
研究结论与讨论
研究表明,构建的脱细胞羊膜仿生腱周膜材料负载 TDSCs 有利于促进跟腱愈合,有效防止跟腱粘连。这为急性跟腱断裂修复的临床挑战提供了新方法。然而,该研究也存在一些局限性,如难以追踪体内植入的肌腱干细胞命运、对脱细胞羊膜在体内的降解研究不深入、未证实 ERK 磷酸化与 ECM 信号的因果关系以及二者的时间序列未完全确定等。未来研究人员将针对这些问题进一步深入探究。总体而言,这项研究为跟腱损伤的治疗带来了新的希望,为后续研究和临床应用奠定了重要基础。