类风湿性关节炎(RA)是一种常见的自身免疫性关节疾病,其特征是持续的滑膜炎症和软骨损伤。在RA的病理过程中,巨噬细胞产生促炎细胞因子,招募其他免疫细胞并激活炎症反应,导致持续的滑膜炎症。在持续的炎症条件下,滑膜细胞释放过量的基质金属蛋白酶,加速软骨细胞外基质的降解,导致生物力学功能障碍和关节软骨损伤。当前的临床治疗主要使用雷公藤甲素(TP)等药物来解决炎症,但这些药物无法直接修复受损的软骨。此外,持续的炎症通常会破坏传统软骨修复策略的有效性,从而阻止它们达到最佳结果。
为了应对这一挑战,
北京科技大学郑裕东教授联合中日友好医院肖诚、黄诚等
开发了一种双功能载药聚氨酯水凝胶定向多孔支架TP@GSPU,旨在解决RA条件下的持续炎症并促进软骨修复。
本文要点:
(1)
作者设计并合成了具有胶束结构的两亲性嵌段聚氨酯预聚物(SPUP),然后与明胶交联。这一过程诱导了海岛微结构的形成,随后进一步制备成定向多孔支架。
支架的海岛微结构使得TP能够高效装载并稳定释放,从而赋予其调节关节腔炎症环境的能力。同时,支架中的明胶成分和有序多孔结构可以有效促进软骨细胞分化和定向生长。
(2)
作者接着研究了TP@GSPU的理化性质和药物释放特性,
结果显示该支架具有优越的机械和润滑特性,并具备较高的载药量和稳定的释放性能。
此外,TP@GSPU能够抑制巨噬细胞表达促炎细胞因子如TNF-α,同时促进抗炎细胞因子如IL-10的表达。同时,研究结果揭示TP@GSPU提高了软骨细胞外基质的关键成分II型胶原的表达。
(3)
最后,作者在建立了胶原诱导关节炎(CIA)模型,结果证实了TP@GSPU在改善炎症微环境和促进软骨修复方面的有效性。作者对此进行阐释:
胶束是一种高效的药物递送载体,TP@GSPU具有海岛胶束结构,促进了药物的有效装载。其在体内的降解速率相对较慢,允许TP和明胶从支架中逐渐释放。关节腔炎症微环境的调节和软骨修复是这些物质逐渐释放的结果。此外,TP@GSPU的定向多孔结构能够为软骨细胞的定向排列和生长提供空间,从而进一步促进受损软骨的修复。