力学微环境在脑损伤治疗中的应用研究

目的创伤性脑损伤(TBI)作为一种高致残、高致死的高发性疾病,已经成为威胁人类健康的巨大隐患。TBI发生后,大量细胞外基质(ECM)流失、神经细胞的死亡,病变空腔的存在以及胶质瘢痕的形成都会抑制神经元浸润和神经组织功能性再生。前期研究表明基质刚度和黏弹性是影响脑损伤后胶质瘢痕形成和神经细胞浸润的关键因素,水凝胶材料的刚度和黏弹性参数均会影响胶质瘢痕形成。然而,现有的可注射水凝胶由于设计策略有限,并不能适配在体脑组织的黏弹性特征。方法因此,在本研究开发了一种可注射的黏弹性水凝胶HA-PBA/Gel-Dopa(HG)用来填补病变空腔。HG水凝胶不仅可以模拟天然脑组织的主要ECM成分(HA),具有良好生物相容性、生物降解性和止血能力,更可以精准地模拟在体健康脑组织的力学特性。结果和结论HG水凝胶的刚度和黏弹性可以模拟天然脑皮层组织的刚度和黏弹性参数,最大程度地发挥水凝胶的力学微环境优势,在填补病变空腔的同时,抑制胶质瘢痕生成,提高其对TBI的治疗效果。小鼠TBI模型的治疗,进一步证明了HA-PBA/Gel-Dopa水凝胶可以有效减少神经胶质瘢痕的形成(GFAP表达水平相比对照组降低~1.8倍),并促进神经元浸润和神经组织修复。