摘要
目的脊髓损伤修复是临床治疗的重大挑战。本课题组使用不同硬度丝素材料和视黄酸联合诱导胚胎干细胞神经向分化,实现了小鼠脊髓切断后运动功能的修复。但该体系如何实现小鼠脊髓完全性损伤后功能修复的机制尚不清楚,丝素材料硬度调控ESC神经向分化的分子通路也不明确,因此需要进一步探索丝素材料硬度调控胚胎干细胞定向分化修复脊髓损伤的机理。方法利用不同硬度的丝素蛋白/透明质酸支架作为载体并联合视黄酸在体外诱导胚胎干细胞神经向分化,通过免疫荧光染色和Ch IP实验探究不同硬度丝素蛋白诱导ESC神经向分化的机制。将带细胞的支架复合体植入小鼠脊髓横断处,通过小鼠行为学实验检测修复的效果,使用免疫组化、HE染色和单细胞测序等方法探究修复机制。结果在与天然脊髓弹性模量接近的丝素蛋白支架上,胚胎干细胞分化的细胞其神经细胞标志性marker显著表达增加;Ch IP实验表明,支架上的细胞神经向分化的H3K9甲基化程度低,染色质疏松,更有利于神经向分化的基因表达。该体系植入体内后可以调节损伤早期免疫反应,引导轴突跨越脊髓横断处;单细胞测序显示在修复过程中发挥主要作用的是神经细胞。结论天然脊髓弹性模量的丝素蛋白直接可以疏松染色质,促进胚胎干细胞神经向分化的基因表达;丝素蛋白-神经向细胞体系植入动物体内后可以减少瘢痕组织的产生,帮助轴突跨越横断处再生。
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期262-262,共1页
Journal of Medical Biomechanics
基金
国家自然科学基金项目,32071306,11902121,11902122