مشتقات هیدروکسی فنیلی قابل تزریق هیدروژل اسید هیالورونیک مدیفه شده بوسیله rgd به عنوان داربستی برای ترمیم آسیب طناب نخاعی
تاریخ انتشار: جمعه 22 دی 1396
| امتیاز:
داربست های هیدروژلی که آسیب دیدگی ها را به هم وصل می کنند، همراه با سلول درمانی ، رویکرد امیدوار کننده ای را برای ترمیم آسیب طناب نخاعی(SCI) ارائه می کنند. در این مطالعه، مشتقات هیدروکسی فنیلی اسید هیالورونیک(HA-PH) بوسیله پپتید RGD متصل شونده به اینتگرین ها مدیفه شده و به صورت آنزیمی کراس لینک شدند تا یک هیدروژل نرم قابل تزریق بدست آید. علاوه براین، اضافه شدن فیبرینوژن برای تقویت تکثیر سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از ژله وارتون(hWJ-MSCs) روی هیدروژل HA-PH-RGD استفاده شد. پتانسیل بازسازی کنندگی عصبی هیدروژل HA-PH-RGD در in vivo در مدل حاد و نزدیک به حاد آسیب طناب نخاعی ارزیابی شد. هر دوی تزریق و ایمپلنت کردن هیدروژل HA-PH-RGD به حفره نیمه بریده آسیب نخاعی حاد منجر به تراکم آکسونی و عروق خونی مشابه در ناحیه آسیب دیده بعد از 2 و 8 هفته شد. هیدروژل HA-PH-RGD به تنهای یا در ترکیب با فیبرینوژن(HA-PH-RGD/F) و کشت شده با hWJ-MSCها به آسیب نخاعی تقریبا حاد تزریق شد و بعد از هشت هفته با استفاده از آنالیزهای رفتاری، بافتی و بیان ژنی آنالیز شد. تزریق تقریبا حاد هر دو هیدروژل HA-PH-RGD و HA-PH-RGD/F رشد آکسونی به درون آسیب ها را به طور مشابهی افزایش داد و این اثر زمانی که HA-PH-RGD/F با hWJ-MSCها ترکیب شدند بیشتر تقویت شد. از طرف دیگر، هیچ اثری روی ریکاوری حرکتی یا رشد عروق خونی و تراکم اسکار گلیالی پیرامون آسیب ها مشاهده نشد. در مجموع، ما یک هیدروژل مشتق از HA-PH-RGD قابل تزریق را تولید و ویژگی یابی کردیم که ماده مناسبی برای درمان های ترکیبی بیشتر در مهندسی بافت عصبی نشان می دهد.
J Biomed Mater Res A. 2017 Dec 21. doi: 10.1002/jbm.a.36311. [Epub ahead of print]
Injectable hydroxyphenyl derivative of hyaluronic acid hydrogel modified with rgd as scaffold for spinal cord injury repair.
Zaviskova K1,2, Tukmachev D1,2, Dubisova J1,2, Vackova I1, Hejcl A1, Bystronova J3, Pravda M3, Scigalkova I3, Sulakova R3, Velebny V3, Wolfova L1,3, Kubinova S1.
Abstract
Hydrogel scaffolds which bridge the lesion, together with stem cell therapy represent a promising approach for spinal cord injury (SCI) repair. In this study, a hydroxyphenyl derivative of hyaluronic acid (HA-PH) was modified with the integrin binding peptide RGD, and enzymatically crosslinked to obtain a soft injectable hydrogel. Moreover, addition of fibrinogen was used to enhance proliferation of human Wharton's jelly-derived mesenchymal stem cells (hWJ-MSCs) on HA-PH-RGD hydrogel. The neuroregenerative potential of HA-PH-RGD hydrogel was evaluated in vivo in acute and subacute models of SCI. Both HA-PH-RGD hydrogel injection and implantation into the acute spinal cord hemisection cavity resulted in the same axonal and blood vessel density in the lesion area after 2 and 8 weeks. HA-PH-RGD hydrogel alone or combined with fibrinogen (HA-PH-RGD/F) and seeded with hWJ-MSCs was then injected into subacute SCI and evaluated after 8 weeks using behavioural, histological and gene expression analysis. A subacute injection of both HA-PH-RGD and HA-PH-RGD/F hydrogels similarly promoted axonal ingrowth into the lesion and this effect was further enhanced when the HA-PH-RGD/F was combined with hWJ-MSCs. On the other hand, no effect was found on locomotor recovery or the blood vessel ingrowth and density of glial scar around the lesion. In conclusion, we have developed and characterized injectable HA-PH-RGD derivative hydrogel, which represents a suitable material for further combinatorial therapies in neural tissue engineering. This article is protected by copyright. All rights reserved.
PMID: 29266693