仿胞外基质黏弹性水凝胶调控神经干细胞命运促进脊髓损伤恢复  

作　　者：高奕胜 尹龙 赵亚红 

机构地区：[1]南通大学神经再生重点实验室,南通226000

出　　处：《医用生物力学》2024年第S01期201-202,共2页Journal of Medical Biomechanics

基　　金：国家自然科学基金项目,32230057,32371400;江苏省自然科学基金项目,BK20231338

摘　　要：目的神经系统损伤极大地危害人类健康,具有高度致残性。本课题组先前通过调控生物材料的基质刚度,成功影响了周围神经胶质细胞的行为。而脊髓作为中枢神经的中继站,其损伤往往导致严重的残疾甚至死亡。尽管生物材料的弹性模量已广泛被研究以调控神经干细胞的分化,而黏弹性如何影响神经干细胞的机制还未被广泛关注。因此,需要制备具有独立于基质刚度的不同黏弹性水凝胶,探索其对神经干细胞的影响。方法通过海藻酸钠的分子量和阳离子浓度,提供了一个理想的模型来深入研究弹性模量和黏弹性对神经细胞行为的影响。将PC12和NSC包封在具有不同应力松弛特性的水凝胶中。同时,建立大鼠SCI模型,探究应力松弛对NSC轴突再生及机体运动功能恢复的影响。结果应力松弛较快的水凝胶在保持细胞活性的同时,对细胞分化的促进作用远大于基质刚度的影响。此外,在应力松弛快的水凝胶中,NSC对胞外力学的响应更敏感,黏弹性水凝胶不仅抑制了NSC向星形胶质细胞的分化,还有助于轴突的生长。结论应力松弛通过影响细胞周期相关通路蛋白进而影响细胞命运,从而促进NSC轴突再生。这不仅证实了胞外基质的力学性质可以影响细胞命运,也为SCI的治疗提供新策略。

关 键 词：致残性 神经干细胞 应力松弛 神经胶质细胞 星形胶质细胞 脊髓损伤 轴突再生 水凝胶 

分 类 号：R651.2[医药卫生—外科学] R318.08[医药卫生—临床医学]