我校药学院医用抗菌材料课题组,以滨州医学院为第一署名单位和唯一通讯作者单位,近期在国际权威期刊《Bioactive Materials》(中科院JCR一区,2024年影响因子:18)杂志上在线发表题为“Bioinspired conductive oriented nanofiber felt with efficient ROS clearance and anti-inflammation for inducing M2 macrophage polarization and accelerating spinal cord injury repair”的最新研究成果。我院硕士研究生张情霞为论文第一作者,闫欢欢教授为该文章通讯作者。
脊髓损伤(SCI)是一种严重的中枢神经系统疾病。其病理进程极为复杂,常伴随复杂的炎症及神经相关病理过程,包括氧化应激、炎性免疫细胞浸润,以及神经信号传导中断。然而传统的药物和手术治疗方式往往效果不佳,无法完全恢复患者的神经功能。近年来,神经组织工程技术的不断发展,为SCI患者的康复带来了新的希望。
为了调节脊髓损伤微环境稳态,通过逐步加成聚合和静电纺丝技术构建了具有高效活性氧(ROS)清除能力、抗炎作用和加速神经再生的导电取向纳米纤维毡,用于SCI修复。纳米纤维毡中创新的Fe3+-PDA-PAT螯合物的形成,增强了其亲水性、抗氧化性、抗菌性、止血性以及因子结合能力,从而有效调节了SCI的免疫微环境。纳米纤维毡通过上调COX5A和STAT6的表达,下调IL1β、CD36、p-ERK、NFκB2和NFκB信号通路蛋白的表达,可以减轻氧化应激损伤,促进M2巨噬细胞极化,下调炎症反应。将其植入完全横断脊髓损伤大鼠体内后,纳米纤维毡可招募内源性神经干细胞(NSCs),诱导神经干细胞向神经元分化,同时抑制星形胶质细胞形成和炎症反应,减少胶质瘢痕,促进血管生成、髓鞘再生和运动功能恢复。总体而言,这一创新策略提供了一种简单的免疫调节系统,可抑制SCI后的炎症反应并加速神经再生,且首次阐明了其靶向蛋白和作用机制,在完全性SCI的临床治疗中具有广阔的应用前景。
该研究得到了山东省自然科学基金青年基金、山东省高等学校“青年创新团队计划”项目、滨州医学院青年教师科研启动基金、“滨州医学院“口腔医学+X”学院整合创新项目以及烟台科技创新发展计划的基础研究项目的支持,在此一并致谢。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.12.009