通过免疫调节微针贴片抑制胶质瘢痕增生并促进轴突再生，以实现脊髓修复

《Journal of Nanobiotechnology》：Impeding glial scarring hyperplasia and activating axon neogenesis via immunomodulatory microneedle patch for spinal cord repair

　　

摘要

创伤性脊髓损伤（SCI）后免疫失调和瘢痕组织的形成会生成一种微环境，这种微环境严重抑制神经再生和功能恢复。在尽量减少对硬脑膜损伤的情况下实现持续药物递送，并调节这种抑制性微环境，对SCI的治疗提出了重大挑战。本研究通过将负载有软骨素酶ABC（ChABC）的沸石咪唑框架-8（Zif-8）纳米颗粒结合到明胶甲基丙烯酸酯（GelMA）水凝胶（Z@C-MN）中，制备了一种pH响应性免疫调节微针（MN）贴片。随着贴片的逐渐降解，该系统能够以pH响应的方式持续释放Zn²⁺和ChABC，从而促进原位SCI修复。体外实验表明，Z@C-MN可以下调巨噬细胞的炎症反应，促进轴突延伸，并使神经干细胞分化为神经元。体内实验显示，Z@C-MN在损伤模型中减少了炎症微环境，并在大鼠SCI模型中促进了血管生成。此外，它通过抑制神经瘢痕形成和调节CD4⁺ T细胞的转化来促进轴突再生和神经发生。这些效应有助于运动和神经功能的恢复。因此，这种药物递送系统为SCI患者提供了一个高效、经硬脑膜且持续释放的多功能平台。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

创伤性脊髓损伤（SCI）后免疫失调和瘢痕组织的形成会生成一种微环境，这种微环境严重抑制神经再生和功能恢复。在尽量减少对硬脑膜损伤的情况下实现持续药物递送，并调节这种抑制性微环境，对SCI的治疗提出了重大挑战。本研究通过将负载有软骨素酶ABC（ChABC）的沸石咪唑框架-8（Zif-8）纳米颗粒结合到明胶甲基丙烯酸酯（GelMA）水凝胶（Z@C-MN）中，制备了一种pH响应性免疫调节微针（MN）贴片。随着贴片的逐渐降解，该系统能够以pH响应的方式持续释放Zn²⁺和ChABC，从而促进原位SCI修复。体外实验表明，Z@C-MN可以下调巨噬细胞的炎症反应，促进轴突延伸，并使神经干细胞分化为神经元。体内实验显示，Z@C-MN在损伤模型中减少了炎症微环境，并在大鼠SCI模型中促进了血管生成。此外，它通过抑制神经瘢痕形成和调节CD4⁺ T细胞的转化来促进轴突再生和神经发生。这些效应有助于运动和神经功能的恢复。因此，这种药物递送系统为SCI患者提供了一个高效、经硬脑膜且持续释放的多功能平台。

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