《先进材料》水凝胶可一年内实现长期软骨修复(2)

图4rAAV/AlgPH155处理的小型猪软骨缺损中修复组织的组织学分析。将IGF-I/AlgPH155和lacZ/AlgPH155水凝胶系统植入小猪软骨缺损中，如图2和3以及实验部分所示。如实验部分所述，含有缺陷的骨软骨单元在一年后被回收并进行了番红蛋白O/HE染色处理。(*)表示整合地点，(A)中的方框表示(B–D)中描述的区域。

图5免疫组化分析了经rAAV/AlgPH155处理的小型猪软骨缺损的修复组织中ECM成分的表达。IGF-I/AlgPH155和lacZ/AlgPH155水凝胶系统被植入到小猪软骨缺损中，如图2-4和图4以及实验部分所示。A，B)含有缺陷的骨软骨单位在一年后被回收并进行处理，以通过免疫组织化学方法评估II型胶原(A)和I型胶原(B)的沉积，如实验部分所述(放大倍数×4) 。

2.3随着时间的流逝，通过rAAV /藻酸盐介导的基因转移对IGF-I的过度表达对小猪软骨缺损的炎性反应和孔旁OA的影响

使用已建立的逆OA评分分析与缺损相邻的软骨中的OA特征，发现一年后与lacZ / AlgPH155相比，用IGF-I / AlgPH155处理的缺损周围的总局灶性OA显着降低(相差1.2倍)， 在这个时间点，具有改善相邻软骨结构，细胞克隆，区域染色和潮汐/软骨下骨的个体参数的趋势(相差最大1.6倍)(图6)。

图6rAAV/AlgPH155处理的小型猪软骨缺损附近软骨的组织学分析。IGF-I/AlgPH155和lacZ/AlgPH155水凝胶系统植入在小猪软骨缺损中，如图2-5-2-5和实验部分所示。如实验部分所述，含有缺陷的骨软骨单元在一年后被回收并进行番红O染色。(*)表示积分位置，(A)中的方框表示(B–D)中所示的区域(A:放大倍数×4;B:放大倍数×10;C:放大倍数×20;D:放大倍数×40;所有具有代表性的数据)。

图7免疫组织化学分析了经rAAV/AlgPH155处理的小型猪软骨缺损的修复组织和周围软骨中的炎症反应。如图2-6-6-6和实验部分所示，IGF-I/AlgPH155和lacZ/AlgPH155水凝胶系统植入了小型猪软骨缺损中。A，B)一年后取回含有缺损的骨软骨单位，并进行处理以通过免疫组织化学评估缺损修复组织和周围软骨中IL-1β(A)和TNF-α(B)的表达( 插图)(如实验部分所述)(放大倍数40;所有代表性数据)。

【总结】

该研究首次首次证明水凝胶(藻酸盐)指导的治疗性rAAV基因传递的潜在益处，可改善体内软骨修复，同时有利于在较长时期内减少局灶性OA和炎症时间与对照治疗的比较。该研究的局限性在于缺乏定量的生化分析以及对修复的软骨和邻近组织的机械功能的评估。由于在此处测试的条件下未实现完全再生，因此可能需要同时使用其他候选药物，例如软骨修复和抗肥厚性软骨特异性性别决定区域型高迁移率族框9(SOX9)转录因子。由于可以成功地建立这些载体的共转导而没有病毒干扰，因此可以通过藻酸盐同时或独立地通过多种rAAV进行基因转移来进行。综上所述，目前的发现突出了rAAV/AlgPH155水凝胶系统的价值，因为未来的直接，微创，现成的解决方案，可用于增强外科手术疗法，以在临床情况下修复软骨缺损。从未来的临床角度来看，考虑到长期软骨修复的增强和对局灶性OA的保护，对称性模式将在关节镜刺激下理想地在水凝胶引导下，rAAV介导的治疗基因序列的过表达。

参考文献:doi.org/10.1002/adma.

文章来源：《金属功能材料》 网址: http://www.jsgncl.cn/zonghexinwen/2021/0322/454.html