用于治疗椎间盘退变的负载有细胞外囊泡的ROS清除微球

《Journal of Nanobiotechnology》：ROS-scavenging microspheres loaded with extracellular vesicles for intervertebral disc degeneration therapy

　　

摘要

椎间盘退变主要由氧化应激和炎症引发，会显著影响患者的生活质量。目前的疗法效果不佳，因此亟需新的治疗策略。本研究探讨了含有黑磷纳米片和细胞外囊泡的抗氧化水凝胶微球所具有的保护作用，这类微球是通过基于微流控技术的递送系统制备的，该系统被命名为EVs@BPMS。对EVs@BPMS的体外分析表明，黑磷纳米片提升了水凝胶微球的抗氧化能力。EVs@BPMS系统通过持续释放细胞外囊泡来发挥作用，这些囊泡通过清除活性氧、减轻氧化应激、抑制细胞衰老，从而恢复椎间盘细胞中的细胞外基质平衡。转录组分析进一步表明，这些微球可通过IL-17-铁死亡途径抑制炎症反应，为开发针对性的治疗干预措施提供了理论依据。体内研究在椎间盘退变的大鼠模型中证实了EVs@BPMS的保护效果，显示出能够显著减缓椎间盘退变。这些研究结果凸显了抗氧化水凝胶微球在调节氧化应激和维持细胞平衡方面的创新潜力，同时也展现了其在治疗椎间盘退行性疾病中的临床应用前景。

图形摘要

椎间盘退变主要由氧化应激和炎症引发，会显著影响患者的生活质量。目前的疗法效果不佳，因此亟需新的治疗策略。本研究探讨了含有黑磷纳米片和细胞外囊泡的抗氧化水凝胶微球所具有的保护作用，这类微球是通过基于微流控技术的递送系统制备的，该系统被命名为EVs@BPMS。对EVs@BPMS的体外分析表明，黑磷纳米片提升了水凝胶微球的抗氧化能力。EVs@BPMS系统通过持续释放细胞外囊泡来发挥作用，这些囊泡通过清除活性氧、减轻氧化应激、抑制细胞衰老，从而恢复椎间盘细胞中的细胞外基质平衡。转录组分析进一步表明，这些微球可通过IL-17-铁死亡途径抑制炎症反应，为开发针对性的治疗干预措施提供了理论依据。体内研究在椎间盘退变的大鼠模型中证实了EVs@BPMS的保护效果，显示出能够显著减缓椎间盘退变。这些研究结果凸显了抗氧化水凝胶微球在调节氧化应激和维持细胞平衡方面的创新潜力，同时也展现了其在治疗椎间盘退行性疾病中的临床应用前景。

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