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一种包含氧气释放纳米微球和自愈合水凝胶的新型递送体系用于增强骨髓间充质干细胞对于慢性威胁性下肢缺血的治疗效果研究

 

Authors Zhao M , Zhou Z, Sherchan A , Yuan W, Xie X, Li M

Received 14 August 2024

Accepted for publication 10 November 2024

Published 19 November 2024 Volume 2024:19 Pages 12153—12170

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S483541

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Editor who approved publication: Dr Krishna Nune

研究目的:骨髓间充质干细胞已成为慢性威胁性下肢缺血术后治疗的潜力备选。然而,这种细胞的效能受制于低存活率和缺血微环境中功能受损。为了克服这些挑战与困难,我们创新地设计了一种的递送方法来支持骨髓间充质干细胞在慢性威胁性下肢缺血治疗中的应用。

研究方法:我们合成了释氧纳米微球和自愈水凝胶。通过多模态动物活体成像系统评估水凝胶纳米微球递送体系的体内功能。建立小鼠单侧下肢缺血模型,应用负载骨髓间充质干细胞的递送体系。实验设计分为正常组、缺血组、骨髓间充质干细胞治疗组和递送体系治疗组。通过激光多普勒血流计量仪)定量测量血液灌注情况。除此以外,还通过免疫荧光染色技术、马松三色染色技术、免疫组织化学染色技术及酶联免疫吸附试验进行评估。

研究结果:在体外,通过与释氧纳米微球共培养后的细胞存活率分析,纳米微球浓度为80μg.mL-1时,细胞存活最佳。在体内,当治疗18天后,递送体系中的细胞膜荧光信号明显强于其他组(p=0.043)。在缺血模型建立后第5周,与单纯骨髓间充质干细胞治疗的缺血小鼠相比,加入递送体系治疗的缺血小鼠肢体挽救率出现了明显提高(p=0.0033)。

研究结论:我们的研究结果表明,通过运用新型新的递送体系,骨髓间充质干细胞的存活时间显著延长。释氧纳米微球和自愈合水凝胶的组合能够有效恢复缺血肢体的血流灌注,选择合适的纳米微球浓度对骨髓间充质干细胞的毒性降低到最小。这种将释氧纳米微球和自愈水凝胶结合作为递送体系的新方法增强了骨髓间充质干细胞应用于治疗慢性威胁性下肢缺血的可行性,代表着治疗效果的进步。