在概述Microenvironment-responsive免疫调节电纺纤维

由于脊髓的再生能力有限,患者的感觉和运动功能可以永久受损脊髓损伤(SCI)后。了缺血性急性SCI后,立即组织pH值的下降,形成一个酸性环境。同时,巨噬细胞浸润和原位活化的小胶质细胞达到各自的峰值在损伤后3和7天焦点区域和极化”经典激活巨噬细胞(M1)由于肿瘤坏死因子(TNF)的影响-α和其他炎性因子负责更多的促炎因子的分泌,这进一步加剧了伤害和疤痕组织的形成在另一方面,当巨噬细胞和小胶质细胞绑定到特定的因素,他们可以被极化到M2亚型,也被称为“或者激活巨噬细胞,”分泌抗炎因子和减少炎症反应。

在急性SCI的阶段,M1和M2亚型之间的平衡可能是决定预后的关键因素之一。神经组织工程,作为一个有前途的替代治疗策略仿生监管和促进神经再生,吸引了越来越多的关注。传统组织工程用生物材料研究的生物信息传播,促进神经干细胞的分化,神经修复是失败的风险的影响下严重免疫炎症急性SCI所。因此,生物启发的建筑材料,可以快速响应局部微环境在急性期和准确地调节巨噬细胞和小胶质细胞细胞极化降低炎症反应并提供持续的神经源性干细胞平台后期可能突破当前治疗急性SCI的瓶颈。

关于组织工程的关键元素之一,生物材料制成的支架被雇佣为干细胞或生物活性因子的载体交付以及核心细胞活动和组织再生的模板。面向电纺纤维仿生结构被广泛报道在特定组织的修复由于其能力联系指导组织再生和加载生物活性药物。雷竞技网页版然而,在一个合适的资格药物装载车,电纺丝技术仍有一些问题要解决这种不受控制的破裂释放,持续释放周期短、低焦浓度。以前,我们小组开发的微溶胶电纺丝技术表现出显著的优势,超过乳液电纺和同轴电纺由于其设备简单、稳定的过程中,药物高加载率> 80%,长期控释> 6周,开辟了一种水溶性的持续释放药物和蛋白质分子。更重要的是,核壳结构可能会使脆弱的生物因素对不愉快的微环境,量化是一个合适的结构控制生物因子释放SCI后在酸性环境中。

此外,阳离子脂质体的药物加载提供了另一种选择电纺支架。更重要的是,他们可能会赋予电纺纤维的能力病毒性基因转导由于membranelike结构和促进脂质交换、吸附、并与细胞膜内吞作用。加载病毒性基因转染载体的阳离子脂质体被报道是一种有效而安全的方法由于其宿主基因组的毒性和不干涉。研究表明,电纺丝结合阳离子脂质体将更有效的抗菌、诱导骨组织再生,促进血管修复。然而,很少有研究报道同时采用类似的策略来控制急性SCI后的炎症反应和不断促进神经再生。除了生物材料,在组织工程生物因素包括另一个关键元素赋予生物材料与免疫调节的功能在脊髓微环境和神经源性活动的指导干细胞分化。Interleukin-4 (il - 4)、趋化因子家族的一员,是一种细胞因子分泌的白细胞和白细胞之间扮演监管角色。它可以绑定到使磷酸化信号传感器和巨噬细胞表面受体

激活的转录因子,诱导辅助T 2型免疫反应通过phosphoinositide-3激酶/ AKT信号通路,促进组织修复,减少炎症免疫反应。它也被报道,il - 4可以发挥保护作用在中枢神经系统,促进内源性干细胞的迁移受伤的网站为神经修复创造更有利的微环境。此外,il - 4可以间接促进许旺细胞迁移和神经生长因子的合成和释放神经系统(神经生长因子)。神经生长因子的双重滋养神经元的生物效应,促进轴突的生长,起着重要的作用在促进内源性神经祖细胞的分化成neuron-like细胞。在病理条件下由SCI,当地神经生长因子的损耗导致保护神经元的损伤和促进神经再生,所以必须持续供应神经生长因子在SCI的修复。尽管多个候选生物因素在科学的治疗,将它们与生物材料的方式适合SCI的生物和病理特征会破坏功能的成功复苏的关键。

在这个工作中,受微环境的炎症和acid-enriched特性急性SCI后,仿生纤维支架与免疫调节功能和神经源性可能是为了满足特定的需求在急性期抑制炎症反应和晚期神经再生SCI的场景。aldehyde-modified阳离子脂质体加载il - 4质粒(pDNA)接枝到表面的氨基改性的微溶胶电纺纤维支架通过席夫碱债券可以打破在酸性环境下,导致释放pDNA-loaded脂质体的转染效果诱导M2巨噬细胞和小胶质细胞的极化和抗炎因子的分泌,从而达到触发和快速免疫调节效应的抑制炎症在急性期和晚期神经再生铺平了道路。建设面向纤维支架以及加载pDNA-liposome和神经生长因子通过生化的方法全面调查,其次是评价纤维支架的体外影响免疫调节和神经源性刺激巨噬细胞和骨髓间质干细胞(bmsc)。脊髓hemi-section模型的雄性SD (SD)中老鼠是用来研究体内炎症抑制性能和神经再生的促进功能恢复