[發明專利]促VEGF分泌的水凝膠/絲素納米纖維/神經干細胞集成移植體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011384319.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112494727B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 陳詠梅;楊寬;鄭娟;張蓬勃;張曉慧;李建輝
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學;西安交通大學
• 主分類號: C12N5/00
• 分類號: C12N5/00;A61L27/52;A61L27/58;A61L27/18;A61L27/20;A61L27/22;A61L27/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公開了一種促VEGF分泌的水凝膠/絲素納米纖維/神經干細胞集成移植體及其制備方法和應用，屬于生物組織醫學工程技術領域。包括：多糖基水凝膠/神經干細胞凝膠通過多巴胺粘附于絲素納米纖維支架中，構成多糖基水凝膠/絲素納米纖維/神經干細胞的集成移植體；其中，多糖基水凝膠為自愈合可注射多糖基水凝膠。本發明將包埋神經干細胞的多糖基水凝膠通過多巴胺粘附于絲素納米纖維支架間的空隙，構建所述多糖基水凝膠/絲素納米纖維/神經干細胞的集成移植體，能夠促進細胞分泌VEGF，填充缺損部位，為神經干細胞粘附、增殖、定向分化成神經元提供所需的為微環境，實現能夠應用于治療腦缺血損傷，具有促進神經干細胞擴增分化領域的應用。

技術領域

本發明屬于生物組織醫學工程技術領域，涉及一種促VEGF分泌的水凝膠 /絲素納米纖維/神經干細胞集成移植體及其制備方法和應用。

背景技術

腦缺血損傷是全球引起成年人死亡和殘疾的主要原因之一，然而，目前尚 無有效的治療方法。由于受傷的中樞神經系統自我修復的能力受到限制，外源 性神經干細胞(Neural Stem Cells，NSCs)的功能性移植以補充或替代丟失和 受損的細胞被認為是腦缺血治療最有希望的方法之一。神經干細胞是一種具有 長期自我更新和分化能力的原始細胞，具有產生多種表型細胞修復中樞神經系 統的內在能力，植入腦組織后可增殖、遷移、分化為組織修復需要的神經細胞， 促進大腦功能恢復。然而，臨床治療腦缺血損傷后神經修復十分困難，特別在 其慢性期，主要由于損傷區域的微環境十分不利于腦組織的修復再生。腦缺血 損傷后，梗死灶微環境惡化，組織塌陷，甚至液化形成空洞，十分不利于神經 干細胞的生存。

缺血微環境破壞是腦損傷修復的重要障礙。由于梗死區的微環境被破壞， 大多數移植的神經干細胞在參與譜系分化前已經凋亡或死亡，導致移植的神經 干細胞在缺血性腦損傷環境中的存活率很低。因此，單純神經干細胞移植存活 率低下，丟失率高，對微環境改善作用不大，治療效果不佳。將神經干細胞負 載于生物支架中，為神經干細胞移植提供合適的生存和定向分化微環境是一種 有效的解決方法。

神經系統疾病的細胞治療不僅得益于神經干細胞的增殖和分化能力，還得 益于病變部位分泌的生物活性分子對纖維化、凋亡、炎癥和血管生成等的影響。 腦血腦血管具有維持大腦乳酸穩態、調控成體神經發生和認知功能的重要生理 功能，因此，腦缺血誘導的神經發生與血管生成之間的耦合非常重要。腦血管 作為神經干細胞重要的微環境分泌細胞因子影響神經干細胞自我更新和分化。 血管內皮細胞生長因子(Vascularendothelial growth factor，VEGF)的表達與 神經前體細胞增殖、大腦皮質神經元生長增加和新生細胞存活密切相關。血管 內皮細胞生長因子是一種能刺激血管新生的蛋白，與血管生成密切相關。它直 接作用于血管內皮細胞，具有調控血管內皮細胞增殖、分化、遷移、以及促進 新血管生成等作用。血管內皮細胞生長因子參與神經元存活、血管生成和腦損傷恢復過程中的神經發生，在腦組織修復再生中發揮重要作用。因此，在生物 支架中引入VEGF是調控缺血性腦損傷微環境的策略之一。

然而，由于生長因子不穩定，具有半衰期很短，在游離的狀態下極其容易 降解等缺點。在臨床應用中，利用生長因子協助受損組織或器官的修復過程中， 生長因子很難保持長久的活性。此外，向體內運送生長因子，不僅花費高、效 率低，而且，可能影響正常組織器官的生長或功能，例如，大量的生長因子可 能會刺激腫瘤的生成，損傷組織和細胞。因此，為外源性神經干細胞的功能性 移植以及神經損傷修復再生創造有利的微環境仍然具有挑戰性，需要制定新的 策略。研發能夠刺激腦缺損部位的細胞在組織修復過程中自身分泌VEGF的生 物支架，從而激發細胞自身活性，促進腦缺血損傷修復，是一種有效的解決方案。為達到上述目的，需要設計一種更加合理的神經修復移植體系，既能夠為 移植細胞提供一個模擬細胞外基質的三維微環境，同時又可以提供一個平臺和 模板來橋接移植細胞和損傷區，從而改善整體腦缺血損傷微環境，引導神經干 細胞的增值、遷移、定向分化和促進VEGF分泌，促進神經組織修復再生。

發明內容