DOI: 10.1002/jbm.b.34394
椎板切除术后通常会发生硬脊膜和周围纤维组织之间的硬膜外粘连,从而导致如神经压迫、剧烈疼痛等临床症状。在这项研究中,作者报告了载药双层电纺纳米纤维膜,以防止硬膜外粘连的发生。两层纳米纤维均由聚己内酯(PCL)和壳聚糖(CS)的混合物制成,但重量比不同。接触硬脊膜的底层装有美洛昔康(MX),以防止炎症。与纤维组织接触的顶层掺有丝裂霉素C(MMC),以抑制DNA和胶原蛋白的合成。两种药物在约12天内从双层膜中释放出来。同时,该膜可以在体外抑制成纤维细胞增殖,而没有细胞毒性。在兔椎板切除术模型中,基于粘附评分、组织学和生化评估,双层膜可有效防止硬膜外粘附形成。相对于膜仅负载一种药物的情况,MX和MMC的组合释放可以降低炎症反应和I/III胶原蛋白的表达。这种方法为构建双重药物输送系统提供了新的进展,并为抑制椎板切除术后硬膜外黏附提供了创新性的屏障策略。
图1兔椎板切除术的过程:(A)可见脊髓硬脑膜的椎板缺损(如箭头所示),(B)椎板缺损上的电纺膜(显示黑框)
图2具有不同放大倍数的横截面形态(A,B)和双层膜的表面形态(C,D)的电纺PCL-CS膜的SEM显微照片。PCL-CS膜(E到H)的外层(PCL:CS = 8:2)和内层(PCL:CS = 6:4)的直径和孔径分布。CS,壳聚糖;PCL,聚己内酯;SEM,扫描电子显微镜
图3聚己内酯-明胶膜的化学、热和机械性能:(A)FTIR光谱,(B)DSC热分析图和(C)应力-应变曲线。DSC,差示扫描量热法;FTIR,傅立叶红外
图4 37℃在PBS中孵育后,MMC/MX从PCL-CS电纺膜的每日(A)和累积(B)释放。CS,壳聚糖;MMC,丝裂霉素-C;MX,美洛昔康;PBS,磷酸盐缓冲盐水;PCL,聚己内酯
图5显微照片:(A)PCL/CS膜中屏障功能的照片和示意图。(B)将成纤维细胞接种到PCL/CS膜后的24孔板底部;(C)接种细胞的PCL/CS膜对面的SEM显微照片。CS,壳聚糖;PCL,聚己内酯;SEM,扫描电子显微镜
图6电纺膜提取液中的细胞相对生长率(A)和使用AO-EB试剂盒对48小时培养的死/活细胞荧光染色图像(B)
图7细胞在各种膜表面的增殖和粘附:(A)成纤维细胞在1、3和5天内的光密度(O.D.);培养了1天的细胞的SEM显微照片(B)和荧光图像(C)。SEM,扫描电子显微镜
图8植入后第4、8、12周的PCL-CS膜的总体形态(A至C)和膜表面的SEM显微照片(D至F)。黑色箭头指示吸收的边缘,白色箭头指示孔。 CS,壳聚糖; PCL,聚己内酯
图9对照、未负载和MMC/MX负载的膜组中粘附形成(A)和羟脯氨酸含量(B)的总体评估,与MMC/MX组相比*p <0.05,与对照组相比p <0.05。MMC,丝裂霉素-C;MX,美洛昔康
图10不同PCL-CS膜组的组织学评估,在椎板切除术后1个月进行H&E(A)和Masson(B)染色。右列是框中的放大图片。箭头指示脊柱硬脑膜。SC,脊髓; CS,壳聚糖;PCL,聚己内酯
图11 4周后,不同PCL-CS膜组的粘附组织中胶原蛋白I/III和α-SMA表达的蛋白质印迹法测定。CS,壳聚糖;PCL,聚己内酯