重组TGF-β和EGCG从双自交联海藻酸二醛原位可注射水凝胶中的体外释放及大鼠尾部退化椎间盘修复的体内研究

背景与目的：椎间盘退变（IVDD）是下腰痛的主要原因，目前再生治疗方法有限。在新兴的再生方法中，基于生长因子的疗法，如重组人转化生长因子-β（Rh-TGF-β），已显示出促进椎间盘再生的潜力，但直接给药受到快速降解和不受控制的释放的阻碍。此外，机械应力会升高热休克蛋白90（HSP-90），损害细胞功能和细胞外基质（ECM）的产生。本研究旨在研究一种双自交联海藻酸二醛（ADA）水凝胶系统，用于持续递送Rh-TGF-β和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG），以增强蛋白质稳定性、调节释放，并通过靶向再生和应激反应途径促进椎间盘再生。方法：采用ELISA和紫外-可见分光光度法评估Rh-TGF-β和EGCG的释放曲线。采用Ilizarov型外固定器建立大鼠尾部IVDD模型并进行加载，随后进行水凝胶处理，有无生物活性剂。通过放射照相、组织学染色、免疫组织化学和Western blotting评估椎间盘高度、组织结构及蛋白表达。结果：水凝胶表现出双相释放曲线，Rh-TGF-β在60天内100%释放，EGCG在15天内完全释放。治疗组显示椎间盘高度、结构完整性和蛋白聚糖保留改善，组织学分析显示，免疫组织化学显示HSP-90表达升高。相反，Western blot分析证实EGCG有效下调HSP-90表达，表明减少机械应力诱导的退变。结论：ADA水凝胶有效递送治疗剂，为IVDD治疗提供了一种有前景的策略。