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脂肪干细胞来源的外泌体对大鼠肌腱愈合及对局部外周神经肽表达的影响许宏涛 张昊 沈凯 周皓 宋黄鹤 郭敦明 顾晓园 王广玲 王青 殷国勇
中华医学杂志2025年 105卷 07期
DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20240820-1910
目的
探讨脂肪干细胞来源的外泌体对大鼠肌腱愈合的影响,并评估愈合部位外周神经肽的时空表达变化。
方法
首先预混10%(质量浓度,w/v)的明胶甲基丙烯酰氯(GelMA)、0.25%(w/v)的光引发剂和脂肪干细胞来源的外泌体,然后置于405 nm波长的紫外光下照射30 s以制备可注射外泌体水凝胶备用。建立SD大鼠的跟腱横断后缝合修复模型,共分为4组,包括健康对照组(C组,选用单纯缝合修复组对侧下肢)、单纯缝合修复组(S组)、缝合修复后注射单纯水凝胶组(H组)和缝合修复后注射含有脂肪来源干细胞外泌体的水凝胶组(E组),分别在术后7、14和28 d取材。通过苏木精-伊红(HE)染色观察肌腱愈合过程的形态学改变,免疫组化染色分析肌腱形成标记物,如Tenomodulin(TNMD)和外周神经肽,包括生长关联蛋白43(GAP43)、S100钙结合蛋白B(S100B)、神经肽Y(NPY)、降钙素基因相关肽(CGRP)和P物质(SP),在肌腱愈合过程中的变化趋势。此外,物理形态测量,包括肌腱长度、肌腱横截面积、腓肠肌重量与总体重的百分比,评估形态重塑;力学测试,包括最大失效拉力、刚度、弹性模量,评估生物力学重塑。
结果
E组的TNMD基因表达水平为2.12±0.43,均高于H组的1.26±0.28和S组的1.21±0.39(均P<0.05)。E组的外周神经肽GAP43表达显著增强,在术后第28天,阳性区域面积分别为11.20%±0.53%,高于H组的7.25%±0.22%和S组的8.68%±0.45%(均P<0.001);同时,在术后第28天,E组CGRP阳性区域面积为7.62%±0.50%,显著低于H组的11.16%±1.33%和S组的10.16%±0.22%(P<0.001)。与S及H组相比,E组跟腱长度恢复至(11.67±0.58)mm,跟腱横截面积恢复至(5.97±0.72)mm2,跟腱最大失效拉力恢复至(71.06±2.48)N,弹性模量恢复至(9.24±1.56)MPa(均P<0.01)。
结论
可注射外泌体水凝胶可促进SD大鼠跟腱肌腱愈合进程,同时能够有效调控外周神经肽的表达并且不会引起过度的神经敏化。