山東大學劉宏教授/馮世慶教授醫工交叉AFM:材料功能化干細胞球用于脊髓損傷修復


 

導言:

根據調研,我國現有脊髓損傷患者超過200萬人,并以驚人的速度在增長,給家庭和社會帶來了極大的負擔。神經干細胞(NSCs)具有自我更新和分化為神經元、星形膠質細胞、小膠質細胞等的分化潛能,在脊髓損傷修復領域擁有廣闊的應用前景。然而,NSCs增殖和分化速度慢、分化方向不確定、體內易分散及適應性差等難題成為NSCs治療的制約因素。

成果掠影:

近日,山東大學晶體材料國家重點實驗室劉宏教授團隊與齊魯醫院馮世慶教授團隊聯合提出“多功能羥基磷灰石(HAp)納米帶- NSCs”?三維球體構筑新策略,并將其用于快速脊髓損傷修復,在醫工交叉領域再添新成果。研究成果以“Multifunctional Hydroxyapatite Nanobelt Haystacks?Integrated Neural Stem Cell Spheroid for Rapid Spinal Cord?Injury Repair” 為題,發表于國際期刊Advanced Functional Materials (IF=19.924)上。文章通訊作者為晶體材料國家重點實驗室桑元華、劉宏教授和齊魯醫院周恒星教授,第一作者為晶體材料國家重點實驗室博士研究生郝敏和齊魯醫院博士研究生陳璐,山東大學為第一作者和通訊作者單位。

 

正文速覽:

本研究中,團隊構筑“Fe3O4@HAp@PDA-NSCs”三維球體,高長徑比Fe3O4@HAp@PDA納米帶“草堆”作細胞營養輸送帶和功能調控帶,有效緩解細胞球內部氧氣和營養輸送不及時問題,同時激活JNK/ERK-p53信號通路,加速NSCs向神經元分化,可在磁控下固定在SCI患處高效治療。三維功能性活細胞球體的構筑為納米材料設計及干細胞治療帶來了新的思考。

圖一:材料合成及表征

圖二:三維球中納米帶的生物相容性和細胞黏附。

圖三:細胞球的優勢及納米帶優勢。

圖四:細胞球中的神經分化。

圖五:納米帶調控神經分化的機制。

圖六:納米帶調控神經分化的分子機理。

圖七:磁場操控下細胞球的體內應用。

本文由作者供稿

 

 

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