缓释LOX蛋白的纳米复合纤维在盆底筋膜组织修复中的作用及其机制的研究

Accumulated controversies globally for the usage of polypropylene mesh in pelvic floor reconstruction due to the serious complication of mesh erosion. In order to reduce the risk of mesh erosion, absorbable bio-mesh was introduced in recent years, but with high rate of recurrence. There are urgent clinical needs to reduce the risk of recurrence and mesh erosion. Our previous study found that the LOX can upgrade the mRNA expression of fibroblast collagen, thus increasing the content of collagen in the fascia, which laid the basis for the construction of nanometer mesh with sustained releasing LOX for pelvic organ prolapse, whose mechanism, however, remains unclear. We hypothesized that sustained-releasing LOX may reduce expression of MMPs by the Smad, MARK and AP1 signal pathway, or upregulate the expression of TIMPs, leading to inactivation of MMPs, thus increasing the synthesis of collagen. In this study, we aimed to construct nano-composite fiber carrying LOX, with sustained releasing pattern. By employing the absorbable nano-fiber as the mesh scaffold, in situ releasing LOX is supposed to contribute to regeneration of fascia, which is to be assessed by the effects of LOX on fibroblasts collagen secretion in vitro and fascia regeneration in vivo, expecting to clarify the regulatory mechanism and provide a novel, safe and effective mesh for clinical usage.

利用聚丙烯网片的盆底重建手术易出现网片侵蚀这一严重并发症，而近年推出的可吸收生物网片，仍存在术后复发率过高的问题，因此，设计一种能降低网片侵蚀及术后复发风险的新型网片，是盆底重建领域的迫切需求。我们前期研究发现LOX能促进盆底筋膜中胶原蛋白的合成，提高筋膜中胶原含量，可能是通过调控MMPs的活性，促进了成纤维细胞胶原蛋白mRNA的表达。但LOX直接应用于盆底重建，尚存在盆底筋膜局部给药难、药物利用率低等问题，并且作用机制尚不完全明确。本项目，我们通过设计携载LOX的纳米复合纤维，利用可吸收纳米纤维作为网片支架，原位缓释LOX诱导筋膜再生，体外考察LOX促进成纤维细胞分泌胶原蛋白，体内分析LOX对筋膜修复的重要作用，进一步研究LOX是否通过TGF-β/Smad、MARK、AP1等信号通路调控MMPs/TIMPs活性以促进筋膜修复，明确LOX的作用机制，以期为盆底重建提供安全、有效的新型网片。

背景：聚丙烯（PP）网片治疗盆腔脏器脱垂引起的严重炎症是常见的并发症之一。现有的网片并不专门针对免疫反应，因此生物相容性差且不能植入。本项目，我们提出了一种治疗骨盆器官脱垂的新策略，即使用载有药物的水凝胶进行骨盆底重建，该网片结合了抗炎能力和机械性能，并使多种炎性细胞因子的局部分泌降至最低。.方法：采用光交联明胶水凝胶GelMA加载纯天然中药-葛根素（Pue-GelMA)，以同时减少嗜中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的数量降低炎症，并修复盆底脱垂。建造家兔动物模型，模拟盆器官脱垂，并通过动物实验证实筋膜组织再生，修复盆底组织。 PCR和West Blot（WB）用于评估人子宫成纤维细胞（HUV）中炎性细胞因子（IL-3，IL-6，TNF-α，TGF-β）的表达以及细胞外基质相关因子（COL1，COL3，含葛根素的GelMA（Pue @ GelMA）处理的兔体内的MMP2，MMP9）。通过免疫组织化学分析家兔样品中的盆底组织的免疫微环境。.结果：我们首先证实Pue @ GelMA下调炎症细胞因子（IL-3和IL-6）和基质金属蛋白酶2/9（MMP 2/9），并上调1/3型胶原蛋白的表达（COL 1/3）。体外实验证明了Pue @ GelMA通过抑制中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的迁移，调节细胞外基质胶原的分布来调节免疫微环境。在盆腔器官脱垂模型中，Pue @ GelMA可有效降低炎症并促进盆底筋膜组织再生。.科学意义：我们的载有药物的水凝胶提供了一种安全有效的方法来治疗盆腔器官脱垂，有效避免难以处理的多种并发症。同时，它也可以应用于其他疾病（例如，肠疝），以治疗广泛的脱垂和其他复杂疾病。

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