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负载梓醇的壳聚糖-柠檬酸水凝胶:脊髓损伤修复的新型治疗策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Journal of Neurorestoratology 3.1
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为解决脊髓损伤(SCI)后炎症微环境失衡和神经再生障碍问题,青岛大学附属泰安市中心医院团队开发了负载梓醇(CAT)的壳聚糖-柠檬酸(CS-CA)水凝胶(CAT-CS-CA)。研究表明,该材料通过调控巨噬细胞M1/M2极化、抑制GFAP+胶质瘢痕形成、促进NeuN+神经元存活和Tuj1+轴突再生,显著提升大鼠BBB运动评分。这项发表于《Journal of Neurorestoratology》的研究为SCI提供了兼具结构支撑与药理活性的新型治疗平台。
脊髓损伤如同中枢神经系统的"电路中断",每年导致全球数十万人丧失运动功能。传统治疗犹如"修电路时只换保险丝"——手术减压和激素冲击虽能缓解急性症状,却难以阻断继发性损伤的"炎症风暴"。更棘手的是,血脊髓屏障像"安检门"般阻隔了90%的神经保护药物。青岛大学附属泰安市中心医院团队独辟蹊径,从中药地黄中提取梓醇(CAT)这种"天然神经保镖",再将其装载到壳聚糖-柠檬酸(CS-CA)构建的"生物海绵"里,打造出能直达损伤部位的智能修复系统。
研究团队采用四大关键技术:通过EDC/NHS交联构建CS-CA三维支架,FTIR和XRD验证CAT化学负载;建立大鼠T9椎体撞击模型评估功能恢复;ELISA和RT-qPCR检测IL-1β/IL-6/TNF-α/IL-10表达谱;免疫荧光标记NeuN/Tuj1/GFAP/Iba1+细胞亚群。
【形态学与溶胀行为】扫描电镜显示CAT-CS-CA保持100-300μm多孔结构,12小时达溶胀平衡,XRD证实CAT成功嵌入而不破坏晶体构型。
【免疫调节机制】损伤3天后,CAT-CS-CA组促炎因子IL-1β降低62%,抗炎因子IL-10升高2.3倍;M2型巨噬细胞标志物Arg1+细胞数较SCI组增加178%。
【神经修复效应】28天时,CAT-CS-CA组神经元密度达SCI组的3.2倍,胶质瘢痕面积减少71%,BBB评分从3分(仅关节微动)提升至14分(协调步态)。
【生物安全性】皮下植入21天完全降解,心肝脾肺肾组织未见病理改变,CCK-8显示PC12细胞存活率>95%。
这项研究突破性地实现了"一箭三雕":CS-CA支架模拟细胞外基质提供物理支撑,CAT通过抑制NF-κB通路"驯服"炎症巨噬细胞,协同作用使损伤区从"战场"变为"重建工地"。特别值得注意的是,0.1mM低浓度CAT即可通过持续释放发挥疗效,避免了传统给药方式的"脉冲式"浓度波动。相较于干细胞疗法的复杂性和甲基强的松龙的副作用,这种"中药智能绷带"更易临床转化。未来若能结合电刺激或外泌体递送,或将开启脊髓修复的"多模态治疗"新时代。
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