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目的:对于大多数椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)患者来说,手术一直是保守治疗无效后的最终选择。但手术以解除压迫、缓解神经症状为主,缺乏预防再突出和维持力学稳定的措施。在这项研究中,应用阿司匹林脂质体增强型水凝胶的缓释及修补作用来减轻术后椎间盘炎症、填补纤维环缺损达到一定的力学支撑作用,进而延缓术后椎间盘的退变。方法:采用薄膜分散法制备了 ASP-Lip,并将其与光交联明胶衍生物(GelMA)进一步结合,形成光交联的复合水凝胶材料ASP-Lip+GelMA。评估药物在脂质体内的释放、水凝胶的结构、水凝胶的膨胀及降解、药物在脂质体水凝胶内的释放。采用SD大鼠髓核细胞与水凝胶材料共培养的方式,通过CCK-8、ELISA检测、RT-PCR、Western-Blot、细胞免疫荧光、活死染色检测水凝胶材料对髓核细胞的影响及水凝胶材料对髓核细胞炎症因子的影响。采用新西兰大白兔L2-3、L3-4、L4-5、L5-6椎间盘制造椎间盘缺损模型进行对比实验,L2-3为正常对照组,L3-4为缺损组,L4-5为阿司匹林脂质体增强型水凝胶组,L5-6为阿司匹林水凝胶组。术后进行力学实验,在术后1 w、2 w进行X-Ray及MRI检查。术后2 w取组织标本,脱钙后行苏木素-伊红染(H&E 染色)、番红 O-快绿染色和 IL-1β、IL-6、TNF-α、Collagen-Ⅱ、MMP3免疫组化染色。评估各个组的髓核炎症及退变情况。结果:100 h 内 ASP+GelMA 膨胀率达到 617.93±78.55%,但 ASP-Lip+GelMA 基本保持24 h时的膨胀率388.45±80.43%(P<0.05)。ASP+GelMA完全降解的时间比ASP-Lip+GelMA 提前(21 d:28 d)(P<0.05)。ASP-Lip+GelMA 的缓释作用明显高于 ASP+GelMA。ASP-Lip+GelMA 组(60.53±1.49%)的压缩率高于 ASP+GelMA 组(52.16±1.84%)(P<0.05),在相同的压缩率下,ASP-Lip+GelMA 的阻力为 48.29±2.69 N,显著高于ASP+GelMA组17.39±2.91 N(P<0.05)。在压缩模量方面,ASP-Lip+GelMA 的压缩模量为 30.52±1.47 kPa,高于 ASP+GelMA 组 19.91±1.16 kPa(P<0.05)。ASP-Lip+GelMA可以在阻力、压缩模量、压缩率方面显著维持力学稳定性。水凝胶材料本身对髓核细胞无负面影响,ASP-Lip+GelMA可明显抑制炎症反应,减少II型胶原及蛋白多糖的丢失。ASP-Lip+GelMA可抑制HMGB1在胞质的表达,核内表达则明显增加。体内结果显示:ASP-Lip+GelMA在体内阻力、压缩模量、压缩率方面显著优于ASP+GelMA。缺损组的DHI%在第1 w有明显的下降,从100%下降至78.10±2.21%(P<0.05),并且在术后2 w还有继续下降(P<0.05)。ASP-GelMA组和ASP-Lip+GelMA组在术后1 w DHI%分别从100%降至80.10±3.01%和89.30±2.25%(P<0.05),术后 1 w、2 w,ASP-GelMA 组和 ASP-Lip+GelMA 组椎间隙高度下降幅度均小于缺损组。ASP-GelMA组和ASP-Lip+GelMA组可以更好的减少椎间盘内Ⅱ型胶原、蛋白多糖及水分的流失(P<0.05)。苏木素-伊红染色、番红O-快绿染色表明注射阿司匹林水凝胶、阿司匹林脂质体增强型水凝胶的椎间盘与缺损组椎间盘相比,其可以封堵缺损的纤维环,减少髓核组织的流失,保持髓核组织的正常形态及有序排列。在组化染色中,ASP-Lip+GelMA可以显著降低IL-1、IL-6、TNF-α、MMP3表达水平,减少髓核组织Ⅱ型胶原蛋白的缺失。结论:ASP-Lip+GelMA在兔部分纤维环缺损部位的填充、维持力学稳定性和局部炎症的控制方面表现出优越的性能。这种复合水凝胶材料为开发可填充材料,预防部分椎间盘切除术后复发性腰椎间盘突出症提供了一种新的治疗前景。