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為了以增加細(xì)胞產(chǎn)生和分泌 GAGs 的能力，或直接提高其在關(guān)節(jié)中的保留量。良渚實(shí)驗(yàn)室/浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院歐陽(yáng)宏偉教授團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合美國(guó)哥倫比亞大學(xué) Kam Leong 教授和浙江大學(xué)魏威研究員團(tuán)隊(duì)受到分子機(jī)器概念的啟發(fā)，探索了帶電分子與 GAGs 的化學(xué)相互作用，以影響其空間分布和生物合成程序。研究選擇了陽(yáng)離子聚合物與 GAGs 進(jìn)行相互作用。通過(guò)篩選多種陽(yáng)離子聚合物，發(fā)現(xiàn)聚凝胺（HDMBr）能夠富集 GAGs 并促進(jìn)軟骨再生。HDMBr 能夠吸引細(xì)胞外的 GAGs 形成軟骨生成微環(huán)境。在細(xì)胞內(nèi)，HDMBr 促進(jìn)了 GAGs 的組裝，并提高了基質(zhì)分泌的膜運(yùn)輸效率。在體內(nèi)，HDMBr 有效誘導(dǎo)了軟骨損傷的內(nèi)源性組織再生，并促進(jìn)了 OA 中的基質(zhì)重塑。該研究于2025年6月25日以《A cationic polymer drives glycosaminoglycan assembly and secretion for preclinical osteoarthritis therapy》為題，發(fā)表于《Science Translational Medicine》上，浙江大學(xué)愛(ài)丁堡大學(xué)聯(lián)合學(xué)院研究員陳奕姍為本文的第一作者，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院孫偉博士、文雅博士，良渚實(shí)驗(yàn)室“百人計(jì)劃”研究員王小召為本文的共同第一作者。（DOI：10.1126/scitranslmed.adl5623）

機(jī)制示意圖：HDMBr如同分子機(jī)器般驅(qū)動(dòng)GAG高效分泌和積累。在細(xì)胞內(nèi)，HDMBr 促進(jìn) GAG 組裝，誘導(dǎo)高濃度 GAG 凝聚物，并提高細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸效率；在細(xì)胞外，HDMBr 錨定細(xì)胞周GAG，形成軟骨發(fā)生微環(huán)境

（1）HDMBr 體外促進(jìn)人類(lèi) MSC 軟骨形成

該研究假設(shè)陽(yáng)離子聚合物可能影響MSC的軟骨形成，因此比較了PEI、PAMAM-G3、HDMBr、PLL、PDL和PLO（圖S1A，表S1）。結(jié)果顯示，HDMBr處理組的阿新藍(lán)染色最強(qiáng)，提示GAG生成顯著增加（P=0.0103）（圖1A、B）。在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基中，HDMBr進(jìn)一步促進(jìn)MSC形成軟骨樣結(jié)節(jié)，并增強(qiáng)阿爾新藍(lán)和番紅O染色（P<0.05）（圖1C、D）。在僅含ITS或TGF-β3的簡(jiǎn)化培養(yǎng)基中，HDMBr依然增強(qiáng)了軟骨形成，作用不依賴(lài)特定因子（圖S1B）。促進(jìn)軟骨形成的HDMBr劑量（1–3 μg/ml）遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)染常用劑量（8–10 μg/ml），且細(xì)胞毒性較低（圖S1C、D），與基礎(chǔ)培養(yǎng)基相比未顯著擾亂電荷環(huán)境（表S2）。

圖 1. HDMBr 體外促進(jìn)人類(lèi) MSC 軟骨形成。（A和B）候選聚合物 [陽(yáng)離子聚合物（1 μg/ml）溶于簡(jiǎn)化的軟骨形成培養(yǎng)基，12 天] 處理的 MSCs 中阿爾新藍(lán)染色強(qiáng)度的代表性圖像 (A) 和定量分析 (B)。比例尺，100 μm (A)。數(shù)據(jù)以箱線圖的形式呈現(xiàn)，顯示中位數(shù)、四分位距以及最小值和最大值的晶須 (B)。通過(guò)單因素方差分析和 Dunnett 事后檢驗(yàn)進(jìn)行分析。 每組n = 5。（C和D）在標(biāo)準(zhǔn)分化培養(yǎng)基中，HDMBr 處理的 MSC 軟骨形成的番紅 O 和阿爾新藍(lán)染色強(qiáng)度的代表性圖像 (C) 和定量分析 (D)。細(xì)胞用 HDMBr（1 或 3 μg/ml）處理 14 天。比例尺，50 μm。數(shù)據(jù)以平均值±SEM 的形式呈現(xiàn)。點(diǎn)代表單個(gè)強(qiáng)度測(cè)量值。采用單因素方差分析和 Dunnett 事后檢驗(yàn)進(jìn)行分析。 每組n = 9。（E和F）經(jīng) HDMBr 處理的 MSC 類(lèi)器官（3 μg/ml，28 天）的 PRG4、ACAN、COL2 和 COL1 的免疫熒光染色 (E) 和定量分析 (F)。白框表示下方放大的區(qū)域。比例尺，100 μm。數(shù)據(jù)以平均值 ± SEM 表示。點(diǎn)表示代表性圖像中染色強(qiáng)度的單個(gè)測(cè)量值。采用非配對(duì)雙尾學(xué)生t檢驗(yàn)進(jìn)行分析。類(lèi)器官數(shù)量 = 每組 3 個(gè)。* P  < 0.05、** P  < 0.01 和 *** P  < 0.001

圖S1

（2）HDMBr 增加人類(lèi)軟骨類(lèi)器官中蛋白多糖的表達(dá)

為評(píng)估HDMBr對(duì)特定ECM成分的調(diào)控作用（圖S2A），通過(guò)DMMB和羥脯氨酸法分別檢測(cè)GAG和膠原含量。結(jié)果顯示，HDMBr顯著增加了GAG（P=0.0327），但對(duì)膠原無(wú)明顯影響（P=0.6679；圖S2B）。在3D類(lèi)器官培養(yǎng)中，HDMBr處理組表現(xiàn)出更強(qiáng)的番紅O和阿新藍(lán)染色，而未見(jiàn)caspase-3陽(yáng)性細(xì)胞凋亡（圖S2C–E）。進(jìn)一步免疫熒光檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，PRG4和ACAN的表達(dá)面積與強(qiáng)度均顯著升高（P<0.05；圖1E、F），而COL2無(wú)明顯變化（P=0.4551和0.3966）。COL1染色強(qiáng)度無(wú)差異，但其染色面積減少（P=0.3132和0.0007；圖1E、F）。綜上，HDMBr可增強(qiáng)GAG沉積并上調(diào)蛋白聚糖表達(dá)。

圖S2

（3）HDMBr 與細(xì)胞周?chē)|(zhì)相互作用，形成富含 GAG 的微環(huán)境

該研究推測(cè)帶正電荷的HDMBr可能通過(guò)靜電作用與帶負(fù)電荷的GAG或質(zhì)膜相互作用（圖2A）。以ACAN的主要成分硫酸軟骨素A（CS-A）為代表，在CS涂層培養(yǎng)皿中發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的CS不促進(jìn)細(xì)胞粘附，但加入HDMBr顯著增強(qiáng)了MSC在其表面的粘附（P<0.05；圖2B、C）。然而，過(guò)量CS會(huì)削弱HDMBr對(duì)軟骨形成的促進(jìn)作用[HDMBr（3 μg/ml）+CS（125 μg/ml），P=0.0028]（圖2D），提示二者之間存在有效相互作用。SEM顯示，HDMBr處理的類(lèi)器官表面更光滑，呈現(xiàn)凝膠狀基質(zhì)，與天然軟骨更為接近（圖2E、F）；拉曼光譜進(jìn)一步證實(shí)了類(lèi)器官中CS和HDMBr的存在（圖S2F、G）。在仿生GelMA/CS/HA水凝膠模型中，HDMBr顯著提高了MSC對(duì)軟骨樣ECM成分的粘附（圖2H、I）。培養(yǎng)7天后，HDMBr組形成更大、更致密的軟骨結(jié)節(jié)，并伴隨更強(qiáng)的ACAN表達(dá)（圖2H–J）。這些結(jié)果表明，HDMBr通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞-ECM相互作用和細(xì)胞聚集，促進(jìn)了MSC的軟骨形成（圖2I）。

圖2. HDMBr 吸引細(xì)胞周?chē)|(zhì)，形成富含 GAG 的微環(huán)境。 (A) 示意圖：HDMBr 與帶負(fù)電荷蛋白多糖相互作用。(B, C) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及定量：MSC在未處理、CS包被及HDMBr處理（3 μg/ml）CS包被培養(yǎng)皿上的粘附情況（單因素方差分析+Tukey檢驗(yàn)，n=4）。(D) HDMBr（1、3 μg/ml，10天）在不同CS濃度下對(duì)MSC軟骨形成的阿爾新藍(lán)染色強(qiáng)度影響（單因素方差分析+Dunnett檢驗(yàn)，n=8）。(E) 對(duì)照與HDMBr處理（3 μg/ml，28天）MSC類(lèi)器官表面SEM圖像及局部放大。比例尺：200 μm、5 μm、2 μm。(F) 健康兔關(guān)節(jié)軟骨SEM圖像及局部放大。比例尺：20 μm、5 μm。(G) MSC在HDMBr-Gel上培養(yǎng)示意圖。(H) 第7天MSC在對(duì)照與HDMBr-Gel上的聚集體的番紅O和F-肌動(dòng)蛋白染色。比例尺：100 μm。(I) MSC粘附（n=6–7）、聚集（n=10）和ACAN染色強(qiáng)度（n=10）的定量（t檢驗(yàn)）。(J) 水凝膠中MSC聚集體ACAN免疫染色的三維重建圖像。比例尺：100 μm。數(shù)據(jù)以均值±SEM表示。(C) 點(diǎn)代表單個(gè)細(xì)胞樣本，(I) 點(diǎn)代表獨(dú)立圖像的單個(gè)測(cè)量值（n=3）。ns，不顯著；*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001

（4）蛋白質(zhì)組學(xué)揭示 HDMBr 促進(jìn)細(xì)胞內(nèi) GAG 的產(chǎn)生

為解析HDMBr對(duì)MSC蛋白質(zhì)表達(dá)的影響，該研究對(duì)簡(jiǎn)化軟骨培養(yǎng)基中培養(yǎng)7天的MSC進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)分析，鑒定出兩組間超過(guò)280個(gè)差異蛋白（圖S3A，表S3）。在ECM相關(guān)蛋白中，核心蛋白聚糖Decorin顯著上調(diào)（P=0.0415），PRG4結(jié)合蛋白LGALS3增加（P=0.0147），而囊泡運(yùn)輸相關(guān)的ANXA2和ANXA6也顯著升高（P<0.05）（圖S3B）。相反，COL1、COL5A2和COL14A1等纖維化相關(guān)膠原顯著下調(diào)（P<0.01），與免疫染色結(jié)果一致（圖S3B）。在細(xì)胞內(nèi)蛋白中，HDMBr組顯示出與運(yùn)輸、分化和蛋白質(zhì)合成相關(guān)的分子升高（圖S3C），GO分析提示其與代謝和膜運(yùn)輸顯著相關(guān)（圖S3D）。

圖S3

STRING分析顯示，上調(diào)蛋白集中于蛋白質(zhì)合成、運(yùn)輸、細(xì)胞骨架和代謝網(wǎng)絡(luò)（圖3A）。值得注意的是，糖酵解相關(guān)蛋白（GPI、HK1）和戊糖磷酸途徑蛋白（TALDO1、TKT）均上調(diào)，提示其可能促進(jìn)GAG前體的合成（圖3B，表S3）。此外，VCL、ACTN1、ANXA2和SURF4等關(guān)鍵分子升高，表明HDMBr增強(qiáng)了GAG的運(yùn)輸與分泌（圖3B）。綜上，HDMBr誘導(dǎo)了廣泛的蛋白質(zhì)組學(xué)變化，可能通過(guò)調(diào)節(jié)代謝和膜運(yùn)輸促進(jìn)GAG合成與分泌。

圖3. HDMBr 通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸來(lái)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)性基質(zhì)分泌。 (A) HDMBr處理MSCs的蛋白質(zhì)組學(xué)分析中上調(diào)蛋白質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)圖 [1 μg/ml，簡(jiǎn)化培養(yǎng)基，7天，n=3]。(B) 上調(diào)蛋白的熱圖，涉及GAG前體合成（左上）、分泌途徑（左下）及GAG合成與運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D（右），色標(biāo)表示相對(duì)表達(dá)，n=3。(C) TEM圖像顯示HDMBr誘導(dǎo)的表型：粗糙的細(xì)胞膜（粉色線）、含濃縮顆粒的分泌囊泡（區(qū)域1，粉色箭頭；v）、膜周顆粒積聚（區(qū)域1和2，粉色箭頭；Ma）及增強(qiáng)的細(xì)胞骨架聚合（區(qū)域3；Cy），比例尺2 μm（第1列）、200 nm（第2–4列），n=3。(D, E) 對(duì)照與HDMBr處理MSCs的分泌血管示意圖(D)及TEM圖像(E)，粉色箭頭標(biāo)示濃縮基質(zhì)顆粒（參見(jiàn)圖S5F），比例尺500 nm（第1列）、250 nm（第3列），n=3

（5）HDMBr 通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸來(lái)促進(jìn)基質(zhì)分泌

為探究HDMBr在細(xì)胞內(nèi)促進(jìn)GAG生成的機(jī)制，首先檢測(cè)了葡萄糖攝取。結(jié)果顯示，HDMBr顯著增加MSC的葡萄糖攝取，PEI和PLL也有類(lèi)似作用（圖S4A），提示該效應(yīng)與細(xì)胞膜通透性相關(guān)（表S1，圖S4B）。然而，HDMBr并未改變高爾基體形態(tài)或β4GalT1活性（圖S4C–E）。免疫熒光結(jié)果顯示，GAG延長(zhǎng)相關(guān)酶CHPF/CHSY2表達(dá)升高（圖S4F、G），但PAPSS2、PAPS水平及硫酸鹽摻入均無(wú)顯著變化（圖S4F–L），提示HDMBr對(duì)GAG修飾作用有限。

圖S4

鑒于HDMBr可調(diào)控膜曲率和囊泡運(yùn)輸，該研究聚焦于分泌途徑。蛋白質(zhì)組學(xué)提示ANXA2表達(dá)上調(diào)（圖3B，圖S3B），其與肌動(dòng)蛋白絲協(xié)同參與囊泡外排。實(shí)驗(yàn)中ANXA2和肌動(dòng)蛋白均顯著增加（圖S5A、B），且在已公開(kāi)數(shù)據(jù)集中Anxa2于軟骨分化中期高表達(dá)（圖S5C）。siRNA敲低ANXA2顯著抑制MSC軟骨形成，且HDMBr無(wú)法逆轉(zhuǎn)（圖S5D、E），表明ANXA2是HDMBr介導(dǎo)的GAG富集關(guān)鍵因素。

圖S5

超微結(jié)構(gòu)觀察進(jìn)一步證實(shí)了分泌活性增強(qiáng)：TEM顯示HDMBr處理組細(xì)胞膜更粗糙，并伴隨分泌囊泡和細(xì)胞骨架聚合度增加（圖3C）。值得注意的是，僅在HDMBr組觀察到囊泡和細(xì)胞膜附近大量致密球形顆粒（圖3C–E，圖S5F、G），提示其可能為局部凝聚的基質(zhì)成分。

綜上，HDMBr通過(guò)調(diào)控膜通透性、上調(diào)ANXA2并促進(jìn)囊泡運(yùn)輸，增強(qiáng)了分泌途徑，從而促進(jìn)基質(zhì)成分的局部聚集和軟骨形成。

（6）HDMBr 驅(qū)動(dòng)富含 GAG 的凝聚物的組裝

HDMBr可通過(guò)增加囊泡數(shù)量及負(fù)載效率，促進(jìn)GAG分泌。由于多糖在局部濃度超過(guò)閾值后會(huì)自然縮合，該研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)HDMBr誘導(dǎo)GAG形成濃縮顆粒。免疫組化結(jié)果表明，HDMBr（而非PEI或PLL）顯著增加了MSC內(nèi)CS縮合物的積累（P<0.01；圖4A–C，圖S6A），與組織學(xué)染色一致。體外實(shí)驗(yàn)中，HDMBr在CS溶液中誘導(dǎo)相分離，生成球形液滴或顆粒（圖4D–F，圖S6B），表現(xiàn)出一定流動(dòng)性；相比之下，PEI和PLL形成不規(guī)則沉淀。由此推測(cè)，HDMBr的凝聚效應(yīng)對(duì)細(xì)胞的潛在損害可能低于其他陽(yáng)離子聚合物。

STEM-EELS進(jìn)一步證實(shí)了細(xì)胞內(nèi)外的顆粒均含有HDMBr和CS（圖4G–J，圖S6C），表明這些結(jié)構(gòu)為CS-HDMBr復(fù)合物。進(jìn)一步對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在常見(jiàn)ECM分子中，僅CS和HS可與HDMBr形成顆粒，其中CS產(chǎn)生的數(shù)量更多（圖S6D、E），提示其為主要成分。

分子對(duì)接與MD模擬進(jìn)一步支持了實(shí)驗(yàn)觀察，顯示CS與HDMBr具有較高結(jié)合親和力（-21.6312）（圖S6F），并在模擬過(guò)程中逐漸聚集成較大簇，依賴(lài)靜電力和范德華力等相互作用（圖4K–M，圖S6G、H）。綜上，HDMBr通過(guò)促進(jìn)CS/HS與其組裝成濃縮球形顆粒，提高了局部GAG濃度，從而為增強(qiáng)分泌效率提供了潛在機(jī)制。

圖4. HDMBr促進(jìn)富含GAG的縮合物的組裝。 (A, B) CS免疫染色的3D重建與放大圖像及顆粒面積量化示例，比例尺10 μm (A)、2 μm (B)。(C) 定量分析不同聚合物處理（1 μg/ml，7天）后MSCs中球狀CS凝聚物的數(shù)量和面積，數(shù)據(jù)為箱線圖，n=4個(gè)細(xì)胞或26–31個(gè)視野。(D) 在PBS中CS與HDMBr相分離形成液滴的圖像（CS 50 mg/ml；HDMBr 5或50 μg/ml），比例尺10 μm，n=6–9。(E) 含HDMBr、PEI或PLL的PBS中CS液滴/沉淀物形態(tài)，比例尺20 μm，n=3。(F) 延時(shí)成像顯示液體狀CS液滴的布朗運(yùn)動(dòng)，比例尺5 μm。(G, H) HAADF-STEM圖像顯示體外和細(xì)胞內(nèi)形成的球形CS-HDMBr顆粒，比例尺200 nm，n=3。(I, J) STEM-EELS圖像顯示體外不同CS/HDMBr比例及細(xì)胞內(nèi)樣品中氮的分布，比例尺100 nm。(K) MD模擬快照顯示不同比例下CS-HDMBr復(fù)合物的組裝。(L) 分子動(dòng)力學(xué)中簇?cái)?shù)隨時(shí)間變化。(M) 示意圖：HDMBr作為分子組裝劑誘導(dǎo)富含GAG的縮合物，提高運(yùn)輸效率而無(wú)明顯細(xì)胞毒性。**P<0.01，***P<0.001

圖S6

（7）低劑量HDMBr不會(huì)引起明顯的毒性

為評(píng)估HDMBr在軟骨修復(fù)中的潛力，該研究首先檢測(cè)了其體內(nèi)滯留情況。拉曼光譜顯示，單次關(guān)節(jié)內(nèi)注射后，HDMBr在28天內(nèi)可在軟骨和滑膜中檢測(cè)到，并優(yōu)先積累于軟骨（圖S7A–F）。生物相容性實(shí)驗(yàn)表明，HDMBr未在健康小鼠關(guān)節(jié)誘發(fā)顯著炎癥反應(yīng)（圖S8A），低劑量（2 μg/ml）未引起關(guān)節(jié)腫脹，高劑量在第3天導(dǎo)致輕度腫脹但于28天恢復(fù)（圖S8B）。未檢測(cè)到軟骨細(xì)胞凋亡（圖S8C、D），且兩個(gè)劑量組均顯著增加了軟骨厚度（P<0.0001；圖S8E、F）。在人類(lèi)軟骨外植體實(shí)驗(yàn)中，28天培養(yǎng)后，HDMBr未顯著影響含水量、離子吸收或粘彈性質(zhì)（圖S11B–J），但軟骨表面GAG染色增強(qiáng)、降解表型減少（圖S12A、B），且沉淀中GAG水平顯著升高（P<0.0001；圖S12C、D），與MSC類(lèi)器官結(jié)果一致（圖1，圖S2）。

綜上，低濃度HDMBr在體內(nèi)可安全應(yīng)用，增強(qiáng)軟骨GAG沉積而不破壞關(guān)節(jié)生理特性。

圖S7

圖S8

圖S11

圖S12

（8）HDMBr 促進(jìn)大尺寸缺損處的內(nèi)在軟骨再生

為評(píng)估HDMBr在軟骨修復(fù)中的治療潛力，該研究建立了兔大尺寸骨軟骨缺損模型，該模型難以自愈并依賴(lài)內(nèi)源性MSCs募集（圖5A）。HDMBr通過(guò)仿生GelMA/CS-NB/HA-NB水凝膠遞送，體外檢測(cè)表明其不改變水凝膠的交聯(lián)、膨脹及力學(xué)性質(zhì)（圖S13A–D）。實(shí)驗(yàn)分為假手術(shù)組、損傷組、空白水凝膠組和HDMBr凝膠組。術(shù)后6周，HDMBr凝膠組出現(xiàn)透明樣軟骨樣結(jié)構(gòu)，基質(zhì)染色增強(qiáng)，提示早期再生反應(yīng)（圖5B）。12周時(shí)，損傷組主要形成纖維組織，而凝膠組與HDMBr凝膠組均形成番紅O陽(yáng)性軟骨；其中HDMBr組表現(xiàn)出更好的組織整合和富含GAG的新生軟骨（圖5B）。ICRS-II評(píng)分顯示，HDMBr凝膠組在中層/深層再生及基底整合方面顯著優(yōu)于凝膠組（P<0.05；圖5B、C）。免疫組織化學(xué)進(jìn)一步證實(shí)，HDMBr凝膠組的新生軟骨高表達(dá)ACAN與COL2，而COL1表達(dá)降低（圖5D，圖S13F）。μCT分析未發(fā)現(xiàn)顯著的軟骨下骨修復(fù)差異（圖S13G、H）。

圖5.HDMBr 促進(jìn)大尺寸缺損處的軟骨再生。( A ) HDMBr 可激活大型兔骨軟骨缺損中的內(nèi)在軟骨再生。( B ) 手術(shù)后 6 周和 12 周對(duì)軟骨進(jìn)行番紅 O 染色。箭頭表示未完全愈合組織的邊緣。比例尺：500 μm（第 1 行和第 4 行）、200 μm（第 2 行和第 5 行）和 50 μm（第 3 行和第 6 行）。( C ) 12 周樣本的軟骨修復(fù) ICRS-II 評(píng)分。數(shù)據(jù)以平均值±SEM 表示。點(diǎn)代表每個(gè)樣本的單獨(dú)分?jǐn)?shù)。通過(guò)單因素方差分析和 Tukey 事后檢驗(yàn)進(jìn)行分析。* P  < 0.05、** P  < 0.01 和 *** P  < 0.001。( D ) 透明軟骨標(biāo)志物 ACAN 和 COL2 的免疫化學(xué)染色。比例尺：100 μm

圖S13

（9）HDMBr 調(diào)節(jié)基質(zhì)穩(wěn)態(tài)并抑制纖維化以改善大鼠創(chuàng)傷后骨關(guān)節(jié)炎

在大鼠ACLT模型中（圖6A），該研究比較了HDMBr與臨床相關(guān)治療（皮質(zhì)類(lèi)固醇、HA、MSCs）以及HDMBr聯(lián)合MSCs（HD-MSC）。8周時(shí)，皮質(zhì)類(lèi)固醇和HA未顯著改善軟骨形態(tài)（圖6B、C），而MSC、HDMBr和HD-MSC組均表現(xiàn)出關(guān)節(jié)表面保護(hù)，OARSI評(píng)分顯著降低（P<0.05）。同時(shí)，ACAN表達(dá)增強(qiáng)（圖6B、D），COL1陽(yáng)性纖維化組織減少（圖6D），并伴隨輕度軟骨下骨保護(hù)作用（圖6E、F）。

圖6. HDMBr 調(diào)節(jié)基質(zhì)穩(wěn)態(tài)并抑制纖維化以改善 OA。 (A) ACLT大鼠模型示意圖，比較HDMBr與臨床相關(guān)治療；損傷于第0周建立，治療在第2、4和6周行關(guān)節(jié)內(nèi)注射。(B, C) 8周后膝關(guān)節(jié)的番紅O染色及OARSI評(píng)分，單因素方差分析+Dunnett檢驗(yàn)，比例尺200 μm，n=6–9。(D) 治療后基質(zhì)的免疫染色，灰色箭頭示COL1積累，比例尺200 μm。(E, F) 微型CT及軟骨下骨體積定量分析，n=6–9。(G–I) HDMBr注射增加健康大鼠的軟骨厚度（n=3–4，每關(guān)節(jié)測(cè)量5個(gè)區(qū)域），比例尺200/100 μm。(C, F, I) 數(shù)據(jù)以均值±SEM表示，點(diǎn)代表單個(gè)樣本或單次測(cè)量。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001

在16周模型中，HDMBr顯示出優(yōu)于HA和MSC的軟骨保護(hù)效果，表現(xiàn)為OARSI評(píng)分更低、ACAN增加、COL1減少以及軟骨厚度顯著增加（P<0.0001；圖S15B–E）。軟骨下骨影響不明顯（圖S15F、G）。在正常大鼠關(guān)節(jié)中，HDMBr同樣增加軟骨厚度（P<0.0001；圖6G–I，圖S16A–C），未誘發(fā)炎癥或明顯結(jié)構(gòu)改變（圖S16D，圖S17A、B）。

圖S15

圖S16

圖S17