GelMA水凝胶移植修复椎间盘退变的研究进展

摘要

下腰痛是一组以下背部、腰骶部和臀部疼痛为主要症状的疾病,伴或不伴下肢放射痛.近年来,下腰痛的发病率逐年上升,已成为影响人类健康的重要疾病之一.椎间盘退变(IVDD)是导致下腰痛的重要原因,在生活方式、遗传因素等共同作用下,椎间盘(IVD)组织出现生物力学和结构变化,从而导致下腰痛发生.保守治疗是IVDD最主要的治疗方式,但当保守治疗效果欠佳时,需接受外科手术治疗.IVDD外科手术可能导致术后炎症反应、骨不融合等并发症,这些并发症一直是临床医生面临的难题.甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)水凝胶是一种光敏性的生物水凝胶材料,具有良好的生物相容性,在可见光或紫外光下能够快速固化,形成适合细胞增殖、分化且具有一定强度的三维结构,被广泛用于IVDD的动物研究.近年研究发现,GelMA水凝胶既可作为携带生长因子的载体,诱导成骨分化,促进骨愈合,又可通过负载药物抑制IVD炎症反应,减少术后并发症的发生.同时,GelMA水凝胶还可负载IVD细胞,从而有效补充外科手术过程中丢失的IVD细胞和细胞外基质成分.此外,GelMA水凝胶还能构建IVD适宜微环境,3D打印IVD,从而形成IVD移植的组织再生支架.因此,GelMA水凝胶移植有可能成为外科治疗IVDD的有效手段.