多种细胞和3D生物打印支架联合进行移植2022-11-28 09:36:01
神经干细胞是一种拥有自我更新能力且容易诱导分化为多种类型的多能祖细胞亚型,如神经元细胞、少突胶质细胞和星形胶质细胞。脊髓损伤后,因为脊髓受到的外力撕裂、氧化应激、继发炎症和缺血缺氧等造成神经元损伤、轴突脱髓鞘、胶质瘢痕的形成及脊髓空洞的产生等改变。研究发现,联合神经干细胞制成的生物支架可以通过减少活化巨噬细胞和小胶质细胞来减少炎症、抑制瘢痕形成。在生物3D打印制成的支架中,结合支架内部留有的空心通道,神经干细胞可以具有更高的存活率和增殖速度,提高向神经方向分化的能力,促进轴突的生成,形成神经网络。总结了不同材料联合神经干细胞移植对脊髓损伤修复的影响的相关研究进展。总之,3D仿脊髓脊髓支架保障和促进了神经干细胞的存活和分化,抑制了瘢痕的形成,有效地促进了轴突的再生以及改善了运动功能的恢复。但是,3D生物打印支架如何促进神经干细胞分化为神经元而抑制向星形胶质细胞的分化以及抑制损伤节段胶质的产生仍有待研究。
多种细胞都可以和3D生物打印支架联合进行移植,从而达到促进轴突再生、进一步分化为神经细胞或分泌相关因子、减轻局部炎症反应的作用,从而修复受损的脊髓组织。研究发现,人子宫内膜干细胞、嗅鞘细胞、牙髓干细胞、脂肪来源干细胞和胚胎干细胞等都能和3D生物架联合移植治疗脊髓损伤,从而促进神经营养因子等的释放或促进细胞向神经分化。
KATOH等利用脂肪组织制成三维支架并将其移植至脊髓半切模型的大鼠体内,发现基因激活的同基因脂肪组织可在一段较长的时间内将治疗分子输送到脊髓损伤部位,同时脂肪细胞可以减轻损伤区域的炎症反应,从而改善微环境,利于脊髓的再生。HEO等将背根神经节细胞装载至含有聚苯乙烯的3D支架中,发现其支架可以通过增强导电性而促进细胞向神经方向分化。因此,探索其他更多可用于联合3D生物打印支架治疗脊髓损伤的细胞联合治疗可能是未来发展的一个方向。
出自《3D生物打印支架修复损伤脊髓的作用特点》作者酒精卫,刘海峰,王桂杉。