一种多功能线粒体保护基因递送平台促进退变椎间盘再生

本研究模 式图

椎间盘退变引起的腰腿痛已成为发病率最高的疼痛性疾病之一。其初期发生发展的主要病理过程是局部炎症及其诱导的基质代谢紊乱，最终引起髓核组织的功能异常。课题组前期已通过大量研究证实，miRNA-21 抑制剂可以通过重建退变椎间盘髓核ECM代谢平衡，一定程度上延缓退变进程，然而，miRNA-21抑制剂在体内的局部递送仍然存在诸多问题，其主要原因在于缺乏一种合适的髓核内核酸递送载体。

基于此，研究团队设计了一种新型的可注射自增强水凝胶椎间盘内核酸递送平台，并将具有退变髓核细胞靶向递送功能的核酸转染纳米粒子包裹其中，巧妙的实现了miRNA-21抑制剂的退变椎间盘髓核内精准智能递送。在该工作中，研 究团队首先成功构建具有髓核细胞靶向的多功能核酸纳米载体，并表面修饰线粒体靶向肽（SS-31）。研究表明，多功能核酸纳米载体（PHs）依托敏感的CD44识别和结合能力，高效退变髓核细胞靶向递送miRNA-21抑制剂，同时依赖SS-31线粒体稳定作用，从抗凋亡、促ECM再生和炎症抑制三方面共同实现退变髓核细胞功能重建。另一方面，研究团队聚焦可注射水凝胶可注射性与力学支撑之间的固有矛盾，研发可注射、自增强的MMP响应型水凝胶递药体系，成功实现PHs的长效保护和智能缓释。本研究完成团队通过医工融合，充分发挥生物医学工程技术优势，解决退变椎间盘髓核无法再生的临床难题，为椎间盘内局部核酸递送方式带来了新的思路。

四川大学王云兵教授 ： 国家生物医学材料工程技术研究中心主任、四川大学生物医学工程学院院长、中国心脑血管联盟副理事长、国家有突出贡献中青年专家，国际生物材料科学与工程学会联合会Fellow。主要从事用于心脑血管疾病、糖尿病等治疗的新型生物医用材料和微创植/介入医疗器械的基础研究与产品应用开发。主持开发了一系列国内、国际首创的医疗器械产品并实现大规模临床应用。四川大学张博副研究员：从事心血管材料及器械研究，专注于心脑血管支架、心脏封堵器等研发，在改善器械表面凝血、炎症和内膜过度增生方面开展了较多工作。在生物材料领域的高水平期刊发表多篇论文。

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四川大学华西医院骨科孔清泉教授 ： 主任医师/教授，硕士生/博士生/博士后流动站导师；四川省医学领军人才。华西医院“高原健康联合研究所”副所长；四川省医学会骨科专业委员会常委；四川省医师协会骨科分会常委；西藏十四五科技计划重大专项“人口健康-高原疾病防治”首席科学家，主持国家自然科学基金项目3项，四川省科技厅重点研发项目及区域创新合作项目各1项，西藏科技厅重点研发项目1项，四川大学华西医院“1·3·5工程”交叉学科重点项目1项；作为副主编出版专著1部，参编专著、教材10部，在Biomaterials、Journal of Controlled Release、Small、Composites part B、ACS Applied Materials & Interfaces等国际著名期刊发表论文50余篇，获多项专利授权。作为第一完成人获四川省医学科技奖一等奖一项，作为参与人获得教育部科技进步一等奖一项。