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DNA超分子水凝胶-MSC复合物通过重编程外泌体促进放射性颌骨坏死修复
作者: 李悦
单位: 北京大学口腔医院

摘要

目的:利用小鼠放射性颌骨坏死(Osteoradionecrosis of the Jaw,ORNJ)模型,通过大体观察、病理学及影像学检查进行动态检测,评估DNA超分子水凝胶(DNA Supramolecular Hydrogel,DNASH)搭载MSC治疗ORNJ的疗效,并探究其与外泌体功能调控相关的潜在机制。


方法:SPF级雄性 C57/BL6小鼠30只, 6-8周龄, 体质量18-20 g,随机分为: 0Gy照射组(6只)、12Gy照射组(24只),通过60Co射线单次照射小鼠下颌骨,在照射后1周拔除所有小鼠右侧下颌第一磨牙。对照组为未经照射小鼠,所有12Gy照射小鼠随机分为4个实验组(6只/组):(1)不治疗组;(2)注射DNASH组;(3)注射MSC组;(4)注射DNASH+MSC组。拔牙后第3、4、5周对所有小鼠进行临床大体观察、Micro-CT扫描,并在拔牙后第5周对所有小鼠下颌骨进行病理学检查。使用Graphpad、SPSS软件对骨体积、骨密度指标进行one way anova方差分析。在机制层面,于体外比较常规培养(2D)与DNASH培养(3D)的MSC所分泌的外泌体,并采用smallRNA测序进行miRNA表达谱分析。

结果:体内实验证实,DNASH+MSC联合治疗能最有效地促进新骨形成,较其余治疗组在3、4、5w相对骨体积均升高显著。机制探索发现,DNASH为MSC提供了三维支撑环境,不仅能作为缓释载体延长其作用时间,更能显著改变MSC外泌体的组成。测序分析显示,3D培养后的MSC其外泌体中多种关键miRNA的表达谱发生显著重构。


结论: DNASH与MSC的联合应用是治疗ORNJ的有效策略。其协同增效作用源于水凝胶对MSC外泌体分泌功能的主动调控,为基于细胞/外泌体的再生医学提供了新见解。


关键词: 放射性颌骨坏死;DNA超分子水凝胶;MSC;外泌体
来源:中华口腔医学会口腔修复学专业委员会第19次口腔修复学学术会议