紫丁香苷-壳聚糖水凝胶抑制椎间盘的退变

• Published in: 中国组织工程研究 Vol. 29; no. 28; pp. 5968 - 5976
• Main Authors: 奚海翔, 段洁, 徐平, 费熙, 李小平, 曹磊, 唐光平, 张磊
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 武汉市中医医院(湖北中医药大学附属国医医院)骨伤科,湖北省武汉市 430050%武汉市中医医院(湖北中医药大学附属国医医院)脑病科,湖北省武汉市 430050 2025
• Subjects: intervertebral disc degeneration; chitosan; 壳聚糖; 髓核细胞; 工程化椎间盘; hydrogel; syringin; 椎间盘退变; 紫丁香苷; 水凝胶; nucleus pulposus cell; engineered intervertebral disc
• ISSN: 2095-4344
• DOI: 10.12307/2025.484

R459.9%R318.08%R681.5; 背景:有研究证实,椎间盘内注射紫丁香苷溶液可改善椎间盘的结构和功能,预防和减缓大鼠椎间盘退变过程,但是紫丁香苷的生物半衰期较短,难以在椎间盘内持续发挥作用,需要进一步提高其生物利用度. 目的:观察紫丁香苷-壳聚糖水凝胶治疗大鼠椎间盘退变的作用,以及紫丁香苷治疗椎间盘退变的机制. 方法:①细胞实验:将第2-5代大鼠髓核细胞分4组处理:正常对照组不进行任何处理,退变组加入白细胞介素1β(建立椎间盘退变细胞模型),药物组加入白细胞介素1β与紫丁香苷,抑制剂组加入白细胞介素1β、紫丁香溶液与磷脂酰肌醇3激酶抑制剂LY294002,处理24 h后,分别进行细胞凋亡、细胞外基质降解、氧化应激水平与凋亡相关蛋白及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路蛋白检测.②动物实验:制备紫丁香苷-壳聚糖水凝胶,检测其微观形貌与缓释性能.将30只SD大鼠随机分为模型对照组、模型干预组、水凝胶组、紫丁香苷溶液组、紫丁香苷水凝胶组,每组6只,均采用针刺法建立椎间盘退变模型,造模后即刻,模型干预组、水凝胶组、紫丁香苷溶液组、紫丁香苷水凝胶组大鼠椎间盘内分别注射PBS、壳聚糖水凝胶、紫丁香苷溶液与紫丁香苷-壳聚糖水凝胶,造模后8周取材进行组织学检测. 结果与结论:①细胞实验:与正常对照组相比,退变组髓核细胞凋亡率、活性氧水平及BAX、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3、基质金属蛋白酶13蛋白表达均升高(P＜0.05),p-PI3K、p-AKT、BCL-2、Ⅱ型胶原蛋白表达降低(P＜0.05),超氧化物歧化酶活性降低(P＜0.05);与退变组相比,药物组髓核细胞凋亡率、活性氧水平及BAX、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3、基质金属蛋白酶13蛋白表达均降低(P＜0.05),p-PI3K、p-AKT、BCL-2、Ⅱ型胶原蛋白表达均升高(P＜0.05),超氧化物歧化酶活性升高(P＜0.05);LY294002可部分抑制紫丁香苷的作用.②动物实验:紫丁香-壳聚糖水凝胶呈现疏松多孔结构,并具有良好的缓释性能.苏木精-伊红与番红O-固绿染色显示,相较于模型对照组、模型干预组,壳聚糖水凝胶、紫丁香苷溶液与紫丁香苷-壳聚糖水凝胶均可不同程度地改善椎间盘退变情况,并且紫丁香苷-壳聚糖水凝胶的治疗作用要好于单独的水凝胶与药物溶液.③结