Новый гидрогель способствует регенерации нейронов после травмы спинного мозга

Исследователи под руководством профессора Дай Цзяньву из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук разработали многофункциональный каркас для эффективного регулирования иммунной микросреды после травмы спинного мозга и уменьшения вторичных последствий травмы, говорится в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Biomaterials.

Благодаря модификации фотосшиваемого желатинового гидрогеля катионным полимером полиамидоамином и противовоспалительным цитокином интерлейкином-10 (IL-10), каркас может улучшить ремоделирование тканей и способствовать регенерации аксонов.

Травма спинного мозга вызывает повреждение аксонов и гибель нейронных клеток, что приводит к дисфункции. Травма спинного мозга делится на две стадии: первичная травма и вторичная травма, которая инициируется первичной травмой и продолжается в течение нескольких недель.

Травма спинного мозга - триггерная инфильтрация и активация иммунных клеток создает воспалительную микросреду, характеризующуюся повреждающе-ассоциированными молекулярными паттернами (DAMPs), которые усугубляют вторичное повреждение и нарушают восстановление неврологических функций.

Обладая способностью эффективного удаления DAMPs и устойчивого высвобождения IL-10, такой двухфункциональный иммунорегуляторный гидрогель не только уменьшил провоспалительные реакции макрофагов и микроглии, но и усилил нейрогенную дифференцировку нейральных стволовых клеток.

В мышиной модели SCI с полной перерезкой мозга скаффолд противодействовал воспалительному микроокружению, подавляя выработку цитокинов, регулируя активацию иммунных клеток, что привело к нейронной регенерации и росту аксонов без образования рубцов.

Двухфункциональный иммунорегуляторный скаффолд с эффектами нейропротекции и нейронной регенерации значительно способствовал улучшению электрофизиологических показателей и восстановлению двигательных функций после травмы спинного мозга.

Это исследование показывает, что функциональная реконструкция иммунного микроокружения с помощью скаффолда является перспективным и эффективным методом лечения тяжелой травмы спинного мозга.