Front Bioeng Biotechnol |海军军医大学王越团队：低刚度水凝胶通过外泌体的快速释放促进外周神经再生

间充质干细胞来的源外泌体因其在再生医学中的应用潜力而受到广泛关注。具有生物相容性的多孔水凝胶被认为是投递外泌体的优良支架体系，被广泛应用于多种组织修复当中。已有体外研究表明，水凝胶自身机械性质影响外泌体扩散行为（Lenzini, S. et al, 2020, Nat Nanotechnol）。但是，对于体内微环境中，水凝胶机械性质对外泌体扩散行为的调节作用尚不明确。

近日，海军军医大学王越团队在国际期刊Front Bioeng Biotechnol发表题为“Low-Stiffness Hydrogels Promote Peripheral Nerve Regeneration Through the Rapid Release of Exosomes”的研究论文 (2022 Jun 23;10:922570)，该研究利用坐骨神经损伤修复模型，讨论了体内微环境中水凝胶机械性质对外泌体扩散行为的调控作用。这项工作由刘知晓讲师等共同完成。

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该工作利用光交联透明质酸甲基丙烯酸酯制备不同硬度水凝胶，搭载外泌体后用于大鼠坐骨神经损伤修复。结果显示受水凝胶机械性能调节的外泌体的扩散行为影响体内神经修复效果。与硬质水凝胶相比，软水凝胶通过快速释放外泌体可以更有效地促进神经修复。进一步的研究发现，软水凝快速释放外泌体可以通过有效抑制损伤引起的炎症反应来促进神经修复。与硬质水凝胶相比，软水凝胶快速释放外泌体可以更好地抑制神经损伤引起的巨噬细胞浸润，以及促炎因子IL- 1β和 TNF-α的表达。此外，这项工作还揭示了受水凝胶硬度调节的外泌体扩散行为的一个有趣的矛盾——与软水凝胶相比，硬水凝胶在体外释放外泌体的速度更快，而在体内释放外泌体的速度更慢。

该工作首次展现了受水凝胶力学特性调控的外泌体扩散行为在组织再生中起到关键作用。其研究结果为设计装载外泌体的水凝胶支架提供了重要线索。同时，此工作还讨论了受水凝胶体外和体内力学特性调节的外泌体扩散行为的多样性，揭示了外泌体扩散行为与细胞外基质微环境相互作用的复杂性。

参考文献：

Low-Stiffness Hydrogels Promote Peripheral Nerve Regeneration Through the Rapid Release of Exosomes, Front Bioeng Biotechnol. 2022 Jun 23;10:922570. doi: 10.3389/fbioe.2022.922570. eCollection 2022.

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