一种治疗脊髓损伤的水凝胶及其制备方法和应用

本发明涉及干细胞生物医学领域，特别是涉及一种治疗脊髓损伤的水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、脊髓损伤(traumatic spinal cord injury，sci)在世界范围内仍然是一个严重的问题，其发病率和死亡率都很高。据估计，全球急性脊髓损伤住院死亡率在4.4-16.7％之间。随着人口老龄化，自2012年以来，因跌倒导致的创伤性脊髓损伤的记录病例从16％增加到30.5％。脊髓损伤后，患者通常会出现持续的认知或运动功能障碍，这对他们继续正常生活的能力造成了毁灭性的影响。

2、非编码rna(ncrnas)在包括sci在内的多种疾病中的作用最近被发现。在这些非编码rna中，已发现micrornas(mirnas)在sci中起着至关重要的作用。干细胞移植已成为治疗脊髓损伤最有前途的治疗选择之一。由于其多能性，间充质干细胞(mscs)已被证明具有调节愈合、分化、脑重塑和神经胶质瘢痕形成的能力然而，它们也与移植后较差的有效率相关。近年来，水凝胶因其优异的生物相容性和力学性能，被广泛应用于干细胞研究和神经、软骨等组织再生。它可以包封干细胞和生物分子，促进细胞增殖，使生物活性分子持续释放。目前还未见温敏水凝胶载带预转染mirna的间充质干细胞应用于脊髓损伤治疗的报道。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种治疗脊髓损伤的水凝胶及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题，该水凝胶可以有效治疗脊髓损伤，促进运动功能的恢复，降低脊髓组织中神经细胞的凋亡。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种治疗脊髓损伤的水凝胶，所述治疗脊髓损伤的水凝胶为包含透明质酸的温敏水凝胶，并包封过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞；

4、所述温敏水凝胶在25℃为液态，在37℃为固态。

5、本发明还提供一种上述的治疗脊髓损伤的水凝胶的制备方法，包括将过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞包封于含有透明质酸的温敏水凝胶中，得到所述治疗脊髓损伤的水凝胶的步骤

6、进一步地，所述过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞的制备方法，包括将过表达mir-216a-5p的表达载体转染至人间充质干细胞，筛选得到所述过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞的步骤。

7、进一步地，所述过表达mir-216a-5p的表达载体为mir-216a-5p模拟物，所述mir-216a-5p模拟物的上游核苷酸序列包括如seq id no.3所示序列，下游核苷酸序列包括如seq id no.4所示序列。

8、进一步地，通过将所述过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞与所述含有透明质酸的温敏水凝胶混合后，进行交联反应，使所述过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞包封于所述含有透明质酸的温敏水凝胶中。

9、进一步地，所述交联反应在cacl2溶液中进行。

10、本发明还提供上述的治疗脊髓损伤的水凝胶在制备治疗脊髓损伤的药物中的应用。

11、进一步地，所述药物通过促进脊髓损伤运动功能的恢复来治疗脊髓损伤。

12、进一步地，所述药物通过降低脊髓组织中神经细胞的凋亡来治疗脊髓损伤。

13、本发明还提供一种治疗脊髓损伤的药物，包括上述的治疗脊髓损伤的水凝胶。

14、本发明公开了以下技术效果：

15、本发明开发了一种治疗脊髓损伤的水凝胶，具体为包封人间充质干细胞的温敏水凝胶，该人间充质干细胞携带过表达治疗性mirnamir-216a-5p的表达载体。该治疗脊髓损伤的水凝胶结合了水凝胶载体和人间充质干细胞释放关键物质mir-216a-5p的优势，可以在脊髓损伤中发挥有效的治疗作用。通过动物实验证明，移植hmscs-gel/mir-216a-5pagomir可以逆转因脊髓损伤导致的mir-216a-5p表达水平降低，促进运动功能的恢复，降低脊髓组织中神经细胞的凋亡。

技术特征：

1.一种治疗脊髓损伤的水凝胶，其特征在于，所述治疗脊髓损伤的水凝胶为包含透明质酸的温敏水凝胶，并包封过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞；

2.一种如权利要求1所述的治疗脊髓损伤的水凝胶的制备方法，其特征在于，包括将过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞包封于含有透明质酸的温敏水凝胶中，得到所述治疗脊髓损伤的水凝胶的步骤。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞的制备方法，包括将过表达mir-216a-5p的表达载体转染至人间充质干细胞，筛选得到所述过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞的步骤。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述过表达mir-216a-5p的表达载体为mir-216a-5p模拟物，所述mir-216a-5p模拟物的上游核苷酸序列包括如seq id no.3所示序列，下游核苷酸序列包括如seq id no.4所示序列。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，通过将所述过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞与所述含有透明质酸的温敏水凝胶混合后，进行交联反应，使所述过表达mir-216a-5p的人间充质干细胞包封于所述含有透明质酸的温敏水凝胶中。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述交联反应在cacl2溶液中进行。

7.一种如权利要求1所述的治疗脊髓损伤的水凝胶在制备治疗脊髓损伤的药物中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述药物通过促进脊髓损伤运动功能的恢复来治疗脊髓损伤。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述药物通过降低脊髓组织中神经细胞的凋亡来治疗脊髓损伤。

10.一种治疗脊髓损伤的药物，其特征在于，包括权利要求1所述的治疗脊髓损伤的水凝胶。

技术总结
本发明公开了一种治疗脊髓损伤的水凝胶及其制备方法和应用，涉及干细胞生物医学领域。所述治疗脊髓损伤的水凝胶为包含透明质酸的温敏水凝胶，并包封过表达miR‑216a‑5p的人间充质干细胞；所述温敏水凝胶在25℃为液态，在37℃为固态。本发明开发的包封人间充质干细胞的温敏水凝胶，其中人间充质干细胞携带过表达治疗性miRNAmiR‑216a‑5p的表达载体，该包封人间充质干细胞的温敏水凝胶结合了水凝胶载体和人间充质干细胞释放关键物质miR‑216a‑5p的优势，可以在脊髓损伤中发挥有效的治疗作用。

技术研发人员：杨立强,窦智,何亮亮,王宏岩
受保护的技术使用者：首都医科大学宣武医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15