近日，西安市红会医院首席专家、脊柱病医院院长郝定均教授团队在美国化学学会国际顶级期刊 《ACS Nano》(影响因子18.027)发表了题为“Supramolecular Hydrogel Microspheres of Platelet-Derived Growth Factor Mimetic Peptide Promote Recovery from Spinal Cord Injury ”的论著。
该研究设计了一种血小板源性生长因子模拟肽水凝胶微球（PDGF-MPHM），与神经干细胞共移植到大鼠损伤脊髓处后，通过减少损伤区细胞凋亡、减少M1型巨噬细胞浸润，刺激轴突再生、再髓鞘化和血管生成，显著促进脊髓损伤大鼠运动功能恢复。西安市红会医院为论文的第一完成单位，吴为栋博士和贾帅军主任医师为共同第一作者，郝定均教授、朱雷副教授、杨志谋教授（南开大学）为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委、陕西省科技计划、西安市红会医院科技计划等项目的资助。
神经干细胞(NSCs)被认为是脊髓损伤后神经元损失的潜在替代种子细胞。然而，脊髓损伤带来的抑制性微环境显著影响NSCs的生存和分化，严重损害了NSCs治疗脊髓损伤的能力。血小板源性生长因子（PDGF）对神经系统的作用是多样的，包括减少神经元死亡、参与神经发生、突触发生、特定类型神经元的发育、促进NSCs分化为少突胶质细胞和神经元、血管生成等。然而，通过基因工程产生的PDGF蛋白存在诸多缺点，如稳定性低、穿透能力差、半衰期短、局部给药后分散快、体内应用需要多次给药等。
此外，团队使用一种创新的压电陶瓷驱动的热电喷雾装置制备了血小板源性生长因子模拟肽水凝胶微球（PDGF-MPHM）。在体外实验中，PDGF-MPHM较块状水凝胶显著提高了结合和激活PDGF受体的效率。并在髓鞘提取物存在的情况下，通过维持NSCs的增殖和抑制细胞凋亡发挥了强大的神经保护作用。PDGF-MPHM在脊髓损伤后第7天抑制M1巨噬细胞的浸润和损伤区细胞的凋亡。脊髓损伤后8周，与NSCs移植组相比，PDGF-MPHM + NSCs通过刺激轴突再生、再髓鞘化，促进突触形成，显著促进了脊髓损伤大鼠的NSCs存活和神经元分化，最终高效的恢复了大鼠运动功能。总之，团队整合高频率振动、温度调节和电喷雾，设计并制造了新型压电陶瓷驱动的热电喷雾装置，其制备的血小板源性生长因子模拟肽水凝胶微球（PDGF-MPHM）可联合神经干细胞（NSCs）共同移植治疗脊髓损伤，同时我们利用脊髓损伤后的组织微动带动移植后水凝胶微球位相改变，提高受体激活效率，为脊髓损伤提供了一种新的治疗思路。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c12017