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Mater. Horiz.:透明质酸水凝胶“显神通”,调节神经炎症和细胞外基质重塑

EngineeringForLife  · 公众号  ·  · 2025-03-17 00:00

正文

神经炎症是MS等疾病的关键病理特征,导致中枢神经系统(CNS)损伤和功能障碍。 细胞外基质(ECM)中的透明质酸(HA)在CNS发育和稳态中发挥重要作用,其代谢失衡会加剧炎症和阻碍组织修复 近年来,HA基水凝胶作为一种生物材料,因其良好的生物相容性和可调节的物理化学性质,展现出在神经炎症调节和组织修复中的应用潜力。然而,HA在CNS疾病中的具体机制及其作为治疗材料的潜力仍待深入研究。


高威大学Abhay Pandit和Sergio Martin-Saldaña 等人 通过构建体外原代皮质细胞模型,研究高分子量HA水凝胶对神经炎症和HA代谢的影响,揭示其在CNS疾病中的潜在治疗机制 ,并为开发基于HA的新型神经修复策略提供理论依据。



1.主要内容

图1 HA基水凝胶的物理化学特性


通过扫描电子显微镜(SEM)观察到水凝胶的孔隙结构随着HA和交联剂浓度的增加而变得更加致密,这与其交联程度和聚合物浓度密切相关。力学性能测试表明,HA水凝胶具有与脑组织相似的弹性模量(0.7-1.5 kPa),显示出良好的生物相容性。此外, 水凝胶在人工脑脊液(ACSF)中的膨胀行为表明其具有稳定的膨胀能力,能够在较长时间内保持体积稳定 。在降解实验中,HA水凝胶在含透明质酸酶的ACSF中表现出 可控的降解速率 ,其中高浓度HA配方(如HA10)表现出更长的降解时间,适合用于体内应用。


图2 HA10水凝胶对原代皮质细胞(PCC)的生物安全性


实验中,PCC在LPS诱导的炎症模型下暴露于HA10水凝胶,结果显示HA10处理并未显著影响细胞的代谢活性或DNA含量,表明其对细胞生长和增殖无明显毒性。此外,通过免疫荧光染色观察到PCC中神经元、胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞的比例在HA10处理后保持稳定,说明 HA10水凝胶能够维持细胞群体的平衡,且在炎症环境下对细胞的正常生理功能无明显干扰。








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