An all-silk-based functional system promotes tendon regeneration by regulating the cell fate of TSPCs in an inflammatory microenvironment.
研究背景
肌腱损伤后炎症微环境失调阻碍再生。为促进肌腱再生,团队开发全丝材料功能支架(rKL@MPs - ASF),整合负载抗炎蛋白rKL的丝素微球到仿生排列丝素支架中,调节炎症微环境。
方法速览
- 从大鼠分离TSPCs,不同条件处理评估rKL作用。
- 用CCK8测定、活/死染色和ROS检测评估支架生物相容性和药物释放特性。
- 在大鼠全层跟腱缺损模型植入支架,通过组织学染色、步态分析和机械测试评估修复效果。
主要发现
- 抗炎蛋白rKL维持TSPCs腱细胞分化潜能:体外实验显示,rKL减轻TNF - α诱导的TSPCs氧化应激,恢复腱细胞标志基因表达,增加TNMD蛋白表达,保护其腱细胞分化潜能。
- rKL抑制TSPCs氧化应激反应:荧光显微镜检测表明,rKL降低TNF - α诱导的TSPCs中ROS水平,增加H2O2诱导的TSPCs中SCX和TNMD蛋白表达。
- rKL@MPs - ASF支架在体内促进肌腱修复:大鼠模型中,该支架减少炎症细胞浸润,促进成纤维细胞浸润,增加胶原纤维沉积,提高排列度,减少异位骨化。
- rKL@MPs - ASF支架抑制异位骨化:8周时,该支架组未观察到异位骨化,COL2和RUNX2表达低于对照组。
- 功能恢复评估:步态分析和机械测试显示,该支架组修复肌腱功能和机械性能更好。
总结展望
本研究开发的全丝基功能支架系统结合rKL抗炎作用和丝素支架生物相容性,为肌腱再生提供新策略。但研究仅在急性全层肌腱缺损模型验证,不同类型肌腱损伤及rKL在人类应用、具体分子机制还需进一步研究。