小動(dòng)物活體成像系統(tǒng)助力自融合多肽水凝膠用于預(yù)防術(shù)后腹膜粘連研究
| 術(shù)后腹膜粘連（PPA）是術(shù)后常見的問題，可能導(dǎo)致腸梗阻性粘連、腹部不適以及不孕癥等并發(fā)癥。在極端情況下，這種粘連甚至可能構(gòu)成生命危險(xiǎn)。雖然微創(chuàng)手術(shù)可以大大減少粘連的形成，但難以完全消除。 |
近期，《Materials Today Bio》刊登的一項(xiàng)新研究宣布，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種可注射的結(jié)合多肽的水凝膠，選擇羧甲基殼聚糖（CMCS）和波洛沙胺F127（F127）這二種原料作為水凝膠的基質(zhì)，乙二醛作為交聯(lián)劑，以提高水凝膠的力學(xué)性能，同時(shí)內(nèi)皮抑素（endostain，簡稱ES，一種血管生成抑制劑）也被納入水凝膠基質(zhì)中，并能夠緩慢釋放。該方法結(jié)合了物理屏障和藥物治療二種技術(shù)，通過建立穩(wěn)定的具有抗炎、抗血管生成和抗纖維化能力的水凝膠來應(yīng)用于防止術(shù)后腹膜粘連。
為了探究上述水凝膠在生物體內(nèi)的相容性和生物降解情況，研究團(tuán)隊(duì)利用上海勤翔 IVScope 8500 小動(dòng)物活體成像系統(tǒng)做了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。
首先準(zhǔn)備了二種被FITC標(biāo)記的水凝膠，分別記為PXC（CMCS+F127+乙二醛）和PXCE（CMCS+F127+乙二醛+ES），F(xiàn)ITC作為熒光示蹤劑，用來觀察水凝膠在體內(nèi)的駐留時(shí)間。然后把這二種水凝膠注射到大鼠的腹膜黏連模型的特定部位。接著在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行成像觀察。最后進(jìn)行信號(hào)值的量化與作圖分析。
PXC和PXCE水凝膠在體內(nèi)的駐留時(shí)間約為10天，與覆蓋關(guān)鍵的7天周期所需的最佳降解時(shí)間相一致。總的來說，PXCE水凝膠在7天的關(guān)鍵時(shí)期內(nèi)發(fā)揮了作為物理屏障和藥物釋放的雙重作用。超過這個(gè)時(shí)間范圍，水凝膠可以被完全吸收，而不會(huì)引起任何異物排斥反應(yīng)。
為了進(jìn)一步評(píng)估PXCE水凝膠在防止術(shù)后腹膜粘連方面的有效性，團(tuán)隊(duì)利用側(cè)壁盲腸磨損模型進(jìn)行了術(shù)后抗粘連效果評(píng)價(jià)。結(jié)果如下圖所示：
術(shù)后第7天和第14天，通過剖腹手術(shù)評(píng)估粘連程度，對(duì)照組粘連嚴(yán)重。在已上市的HA水凝膠治療組中，大鼠仍有不同程度的粘連，說明HA水凝膠的抗粘連效果不理想。PXC水凝膠治療組的有效性略優(yōu)于HA水凝膠，這可能歸因于CMCS成分的抗菌和抗炎特性。PXCE治療組幾乎沒有觀察到粘附。到第7天，損傷的盲腸表面和腹壁表面基本恢復(fù)正常，只有輕微的腹膜瘢痕，腹膜下有薄層膠原沉積。到第14天，損傷表面光滑平坦，完全恢復(fù)正常狀態(tài)。
綜上所述，這種新技術(shù)為小分子多肽藥物的局部控制釋放開辟了新的可能性，能夠促進(jìn)創(chuàng)造更有效和高效的抗粘連材料。
參考文獻(xiàn)：
[1] Zequn Zhang, Chao Yin, Xianwen Song, Xi Liu, Chonglei Zhong, Jun Zheng, Yaqiong Ni, Rujuan Shen, Yihang Guo, Xiaorong Li, Changwei Lin, Yi Zhang, Gui Hu (2024)
A self-fused peptide-loaded hydrogel with injectability and tissue-adhesiveness for preventing postoperative peritoneal adhesions. Materials Today Bio (Vol.28).
https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2024.101205
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