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近日，西安市紅會醫(yī)院首席專家、脊柱病院院長郝定均教授團隊在國際納米科學與技術(shù)領(lǐng)域頂級期刊《Nano Today》(影響因子18.962)發(fā)表了題為“IGF1c mimetic peptide-based supramolecular hydrogel microspheres synergize with neural stem cells to promote functional recovery from spinal cord injury”的論著。

該研究設計了一種胰島素生長因子-1模擬肽水凝膠微球（IGF1c-PHM），與神經(jīng)干細胞共移植入大鼠損傷脊髓處后，通過減少損傷區(qū)內(nèi)外源性細胞凋亡、調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞表型，減少M1型巨噬細胞浸潤，提高神經(jīng)干細胞在損傷區(qū)域向成熟神經(jīng)元定向分化的比例，促進損傷區(qū)域中繼神經(jīng)環(huán)路的再形成，軸突再髓鞘化，顯著促進脊髓損傷大鼠運動功能恢復。西安市紅會醫(yī)院為論文的第一完成單位，王致遠博士和賈帥軍主任醫(yī)師為共同第一作者，郝定均教授、朱雷副教授、楊志謀教授（南開大學）為該論文的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、陜西省科技計劃、西安市紅會醫(yī)院科技計劃等項目的資助。

神經(jīng)干細胞(NSCs)被認為是脊髓損傷后神經(jīng)元損失的潛在替代種子細胞。然而，脊髓損傷帶來的抑制性微環(huán)境顯著影響NSCs的生存和分化，嚴重限制了NSCs治療脊髓損傷的能力。胰島素生長因子-1（IGF1）對神經(jīng)系統(tǒng)的作用是多樣的，包括減少神經(jīng)元死亡、參與神經(jīng)軸突發(fā)生、特定類型神經(jīng)元的發(fā)育、促進NSCs分化為成熟神經(jīng)元等。然而，通過IGF-1蛋白在向臨床轉(zhuǎn)化應用時，存在諸多缺點，如穩(wěn)定性低、穿透能力差、半衰期短、局部給藥后分散快、體內(nèi)應用需要多次給藥等。

團隊設計研發(fā)了一種創(chuàng)新的壓電陶瓷驅(qū)動的熱電噴霧裝置，成功制備了血小板源性生長因子模擬肽水凝膠微球（IGF1c-PHM）。在體外實驗中，IGF1c-PHM較塊狀水凝膠顯著提高了結(jié)合和激活I(lǐng)GF受體的效率。IGF1c-PHM可在體外模擬脊髓損傷微環(huán)境下，通過維持NSCs的增殖和抑制凋亡發(fā)揮了強大的神經(jīng)保護作用，誘導NSCs向神經(jīng)元定向分化。IGF1c-PHM在脊髓損傷后第7天抑制M1巨噬細胞的浸潤和損傷區(qū)細胞的凋亡。脊髓損傷后8周，與NSCs移植組相比，IGF1c-PHM+NSCs通過刺激軸突再生、再髓鞘化，促進突觸形成，顯著促進了脊髓損傷大鼠的NSCs存活和神經(jīng)元分化，最終有效的恢復了大鼠運動功能?？傊?，團隊整合高頻率振動、溫度調(diào)節(jié)和電噴霧，設計并制造了新型壓電陶瓷驅(qū)動的熱電噴霧裝置，其制備的胰島素生長因子-1模擬肽水凝膠微球（IGF1c-PHM）可聯(lián)合神經(jīng)干細胞（NSCs）共同移植，利用組織微動帶動移植后水凝膠微球位相改變，提高受體激活效率，為脊髓損傷提供了一種新的治療思路。

【原文鏈接】：

https://doi.org/10.1016/j.nantod.2023.101894

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