经过SHH功能化的纤维蛋白支架能够改善大鼠的脊髓修复效果，并在体外调节初级神经干细胞的行为

《Scientific Reports》：SHH-functionalized fibrin scaffold improves spinal cord repair in rats and modulates primary neural stem cell behavior in vitro

　　

摘要

在受损的脊髓微环境中持续释放再生信号是一种促进脊髓损伤（SCI）修复的有希望的策略。在这项研究中，我们开发了一种基于纤维蛋白的支架，通过多巴胺（PD）介导的音猬蛋白（SHH）固定化对其进行功能化处理，该支架被命名为FG/PD@SHH，以实现局部和持续的SHH释放。PD的修饰将SHH的装载效率从51.2%提高到了70.6%，固定效率从24.7%提高到了59.5%，并且使每个支架中SHH的保留量从246.6 ± 76.1 ng增加到了595.0 ± 8.9 ng。FG/SHH支架在3天内释放了95.3%的SHH，而FG/PD@SHH支架在3天内释放了43.9%，14天内释放了95.1%。在体外培养中，原代NSCs（神经干细胞）在FG/PD@SHH支架上的表现出了与支架更强的相互作用，粘附和增殖相关基因的表达增加，神经标记物生长相关蛋白43（GAP-43）和III类β-微管蛋白（TUBB3）的表达增加，而胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达减少。与经典SHH信号通路相关的蛋白质表达增加表明，支架上的SHH保持了其生物活性。在完全脊髓横断的大鼠模型中，FG/PD@SHH支架的植入从第28天开始改善了Basso–Beattie–Bresnahan（BBB）运动评分。12周后，FG组的病变腔面积从59.6 ± 6.5%和FG/SHH组的45.7 ± 7.1%减少到FG/PD@SHH组的31.6 ± 5.8%。Nissl阳性细胞的平均数量从FG组的6.8 ± 1.1和FG/SHH组的11.7 ± 2.3增加到FG/PD@SHH组的18.7 ± 3.9。这些发现表明，FG/PD@SHH支架能够持续释放SHH，并支持SCI后的神经组织修复。