Osteoartritas (OA) yra degeneracinė sąnarių liga, kuria serga milijonai žmonių visame pasaulyje, kuriai būdingas laipsniškas kremzlės ir sąnarių uždegimas. Svarbus OA patologijos aspektas yra sinovijos uždegimas, kurį daugiausia skatina makrofagai, vyraujančios imuninės ląstelės, esančios sinovijoje. Šie makrofagai pasižymi M1/M2 disbalansu, kuris yra glaudžiai susijęs su OA atsiradimu ir progresavimu.
Naujausi tyrimai atskleidė mezenchiminių kamieninių ląstelių (MSC) potencialą gydant OA dėl jų gebėjimo veiksmingai slopinti uždegimą. Tačiau jų klinikiniam pritaikymui trukdo tokie iššūkiai kaip imuninis atmetimas ir naviko susidarymo rizika. Siekdami išspręsti šias problemas, mokslininkai tiria ekstraląstelinės matricos (ECM), kaip MSC imunoreguliacinio poveikio tarpininko, vaidmenį. Naudodami ECM, kuris gali suteikti terapinį metodą be ląstelių, mokslininkai siekia sumažinti riziką, susijusią su tiesiogine MSC terapija.
Atlikdami novatorišką tyrimą, mokslininkai sukūrė ECM funkcionalizuotą hidrogelį, sujungdami iš MSC gautą ECM su želatinos metakriloilu (GelMA). Šis novatoriškas hidrogelis buvo sukurtas siekiant sustiprinti MSC imunomoduliacinį potencialą, iš anksto stimuliuojant juos interleukinu-6 (IL-6), uždegiminiu faktoriumi, vyraujančiu OA.
In vitro eksperimentai parodė, kad ECM funkcionalizuotas hidrogelis buvo veiksmingas skatinant M2 makrofagų poliarizaciją, kuri yra labai svarbi sprendžiant uždegimą. Hidrogelis taip pat slopino įvairių uždegiminių genų ekspresiją, parodydamas jo tvirtas imunoreguliavimo galimybes. Šie daug žadantys rezultatai buvo dar labiau patvirtinti in vivo žiurkės OA modelyje, kur hidrogelis žymiai sumažino sinovijos uždegimą ir kremzlės matricos degradaciją, galiausiai palengvindamas ligos progresavimą.
Norėdami suprasti pagrindinius veikiančius mechanizmus, mokslininkai naudojo proteomikos ir transkriptomikos analizes. Šios analizės atskleidė, kad hidrogelis palengvino makrofagų metabolizmo perprogramavimą, reguliuodamas mitochondrijų funkciją ir energijos apykaitą, o tai sumažino uždegimą.
Šio tyrimo išvados rodo, kad ECM funkcionalizuotas hidrogelis yra perspektyvi biomedžiagomis pagrįsta OA gydymo strategija, nukreipta į kritinius patologinius mechanizmus. Šis novatoriškas požiūris ne tik pašalina dabartinių MSC terapijų apribojimus, bet ir atveria naujas galimybes kurti veiksmingus OA gydymo būdus.
Tyrimą atliko tyrėjų komanda, įskaitant Zhuolin Chen, Qiming Pang, Jingdi Zhan, Junyan Liu, Weikang Zhao, Lili Dong ir Wei Huang, kurie visi yra susiję su Ortopedinės chirurgijos skyriumi Pirmojoje Čongčingo medicinos universiteto dukterinėje ligoninėje. ir Čongčingo savivaldybės sveikatos komisijos pagrindinė raumenų ir kaulų sistemos regeneracijos bei transliacinės medicinos laboratorija. Jų darbas yra svarbus žingsnis į priekį ieškant veiksmingų osteoartrito gydymo būdų, galinčių žymiai pagerinti pacientų rezultatus.
