子宫内膜炎(Endometritis)是妇科中常见的疾病,长期的慢性炎症会破坏子宫内膜和子宫内环境,可能引起子宫容受性降低,造成子宫内膜息肉、子宫内膜异位症甚至不孕不育。目前子宫内膜炎的临床治疗方式包括口服抗生素、宫腔内给药等方式,但治疗效果并不理想。间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)具有良好的免疫调节功能和促进组织修复的能力,在治疗炎性疾病方面已取得了较为理想的应用成果。MSC的免疫状态受炎症微环境的显著影响,外泌体作为MSC的旁分泌产物,其状态和内含物也同样受到炎症微环境的调控。因此,在应用外泌体进行子宫内膜给药时易很快从血液循环中清除,急需一种可局部高效并持续递送外泌体的给药方式。
近日,武汉科技大学生命科学与健康学院张同存团队设计了一种由IL-1β激活的间充质干细胞外泌体和多肽组成的可注射水凝胶,用于治疗子宫内膜炎。该研究成果以“An injectable hydrogel scaffold with IL-1β-activated MSC-derived exosomes for treatment of endometritis”为题发表在国际学术期刊Biomaterials Science杂志上(2023 Feb 14;11(4):1422-1436)。文章的第一作者为武汉科技大学博士研究生赵晨辰,通讯作者为武汉科技大学张同存教授与许娜副教授。
该研究首次利用IL-1β激活间充质干细胞,收集激活型干细胞来源的外泌体,与多肽混合制成可注射的复合水凝胶β-exo@pep。该复合水凝胶在体外能逐渐降解并持续释放外泌体。在功能方面,β-exo@pep复合水凝胶能够促进细胞迁移,有效抑制炎症,抑制炎症细胞因子并促进抑炎细胞因子的表达和释放。该功能与抑制HMGB1/NF-κB信号通路有关。此外,复合水凝胶还能促进成血管作用,这为受损子宫内膜的修复再生提供了强大的基础。
综上,该复合水凝胶β-exo@pep多肽水凝胶可以原位持续释放外泌体以延长外泌体在组织内的保留时间,更好发挥外泌体的抑炎功能、促迁移和促进血管生成作用,调节子宫内膜炎性内环境,促进子宫内膜再生,为子宫内膜炎等慢性炎症的治疗提供了潜在的产品。
示意图:IL-1β激活的间充质干细胞外泌体被负载到多肽水凝胶中,该复合水凝胶展示了良好的可注射性,能够抑制炎症、促进血管生成和子宫内膜再生,对子宫内膜炎具有良好的治疗效果
参考文献:
An injectable hydrogel scaffold with IL-1β-activated MSC-derived exosomes for the treatment of endometritis, Biomater Sci. 2023 Feb 14;11(4):1422-1436. doi: 10.1039/d2bm01586b.
外泌体资讯网 Biomater Sci|武汉科技大学张同存团队:可注射水凝胶支架负载IL-1β激活的间充质干细胞来源外泌体治疗子宫内膜炎