同济大学程黎明团队基于层状双氢氧化物纳米质料改善免疫微环境

2021-02-28 网络
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[科技新闻]同济大学程黎明团队基于层状双氢氧化物纳米质料改善免疫微环境

原题目:同济大学程黎明团队基于层状双氢氧化物纳米质料改善免疫微环境

克日,同济大学隶属同济医院程黎明教授团队在国际纳米科技著名期刊ACS Nano上在线揭晓了题为“Immunomodulatory Layered Double Hydroxide Nanoparticles Enable Neurogenesis by Targeting Transforming Growth Factor-β Receptor 2”的研究论文。研究结果显示,层状双氢氧化物(LDH)纳米质料可改善免疫微环境,重塑神经环路,从而为脊髓损伤治疗带来新希望。

脊髓损伤(SCI)是中枢神经系统最常见的重大损伤之一,往往导致神经元殒命及轴突断裂,并伴有级联式炎症反映等继发性损伤,形成抑制性病理微环境。其治疗难点在于若何改善损伤区的免疫微环境,从而实现神经再生和功效重塑。近年来,行使功效性生物质料改善和重修免疫微环境成为一种很有远景的脊髓损伤修复计谋。

程黎明教授团队 依托“脊柱脊髓损伤再生修复”教育部重点实验室,在国家重点研发设计“基于发动内源性神经干细胞修复脊髓损伤的机制与转化研究”的支持下, 研发了一种可生物降解、能调治损伤区免疫细胞分型、抑制炎症反映的层状双氢氧化物(LDH)纳米质料,可显著促进神经干细胞(NSCs)迁徙、神经分化,激活L-Ca2 通道并诱导动作电位的发生。 将LDH负载神经营养因子NT3后形成纳米复合系统(LDH-NT3)移植于脊髓损伤小鼠损伤区域,在损伤区可见新生BrdU 内源性NSCs和功效神经元,显著提高脊髓损伤小鼠行为学和电心理评价。LDH质料自身即具有促神经再生作用,而且LDH-NT3对脊髓损伤小鼠的脊髓损伤修复效果比LDH组有进一步提高。

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图1. 纳米质料LDH和LDH-NT3有用恢复脊髓损伤小鼠的运动功效

图2. 质料移植后改善损伤区免疫微环境并促神经细胞新生

研究行使通路剖析筛选获得57个基因交织形成与神经前体细胞增殖、免疫功效杂乱等功效相关的卵白-卵白相互作用(PPI)网络图,其中转化生长因子受体2(TGFBR2)与神经再生和免疫调控的生物学历程高度相关,是LDH促进脊髓损伤修复的要害基因。在病变部位举行巢卵白和TGFBR2的免疫荧光染色,结果表明,其在LDH及LDH-NT3移植组的新生神经区均有共表达。LDH可通过对TGFBR2的激活,诱导小胶质细胞和巨噬细胞的M2表型极化,有用改善免疫微环境。

该项研究发现LDH可构建适合脊髓损伤修复的免疫微环境,并可负载各种神经营养因子,展现了质料改善微环境的膜受体靶点和促神经再生的要害分子机制,为脊髓损伤治疗提供生物质料免疫调控新计谋。

泉源:同济大学

论文链接:

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