CN116212006A - 一种超声和纳米材料联合疗法在脊髓损伤治疗中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声和纳米材料联合疗法在脊髓损伤治疗中的应用，其中纳米材料选用的是MgFe‑LDH/NT3。本发明将该联合疗法应用于动物脊髓损伤模型，发现其可有效改善吸除脊髓损伤模型小鼠的运动功能恢复。本发明证实超声和纳米材料联合疗法在脊髓损伤修复中具有较好的应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域，具体地说，涉及一种超声和纳米材料联合疗法在脊髓损伤治疗中的应用。
背景技术
脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统损伤，可导致患者的感觉和运动功能受损，给患者的家庭和社会带来严重负担。在临床中，手术或康复训练对脊髓损伤患者的疗效有限，不能有效促进神经再生和功能恢复。因为脊髓损伤后复杂的病理生理过程，目前单一疗法在脊髓损伤治疗中的效果有限，联合治疗在脊髓损伤修复中具有较好的应用潜力。
层状双氢氧化物(layereddoublehydroxide，LDH)是常见的无机纳米材料，以生物安全性高、易于合成、稳定性高、成本低等优点最为突出，近年来LDH作为药物载体的研究受到人们的关注。神经营养因子NT3已被证明在体外可促进神经干细胞增殖和神经元分化。体内实验证实NT3可以促进轴突再生。通过LDH搭载NT3可以通过缓释来发挥其更好的促进神经再生作用。
超声作为一种检查手段，在医学上的应用广泛。近年来，超声在调控炎症方面的研究也逐渐引起人们的重视。巨噬细胞在免疫和炎症反应的过程中扮演重要角色。据报道，巨噬细胞和单核细胞对生物力学刺激很敏感，不同的机械冲击可能会对巨噬细胞产生不同的影响超声压力波已被证明可以影响巨噬细胞的反应。有研究报道，在巨噬细胞中，超声减轻了LPS诱导的炎症因子的表达，如TNF-α、IL-1β、IL-6等。此外，他们还发现这一过程是通过抑制TLR-4介导的NF-κB信号通路实现的。
中文专利CN114470197A，公开日2022.05.13，公开了低氧培养的hUCMSC联合NogoA抗体在脊髓损伤治疗中的应用。通过低氧诱导培养得到的hUCMSC细胞与NogoA抗体配合，能有效增强对脊髓组织损伤的修复效果，具有很好的应用前景。另一中文专利CN111437268A，公开日2020.07.24，公开了MicroRNA微纳米球的制备方法及其在脊髓损伤修复中的应用，该发明通过生物高分子聚乳酸-羟基乙酸共聚物微纳米球结合调控多种MicroRNA表达，脊髓损伤后形成有利于再生的局部微环境，促进脊髓损伤后修复。而截止目前，未见如本申请中的超声联合LDH纳米材料在脊髓损伤中应用的相关报道。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术中的不足，提供一种超声和MgFe-LDH/NT3纳米材料联合的疗法应用于脊髓损伤修复。
作为一个优选例，所述的纳米材料为MgFe-LDH/NT3。
更优选地，所述的联合疗法中纳米材料的给药方式为术后填充至损伤空腔部位。
更优选地，所述的联合疗法中超声刺激时间为每天10-15分钟，持续1周。
本发明优点在于：
1)本发明的联合疗法可用于改善小鼠脊髓损伤后运动功能评分和电生理结果，改善小鼠脊髓损伤后运动功能评分。
2)本发明的联合疗法可显著提高损伤小鼠的神经传导。
附图说明
附图1为MgFe-LDH/NT3合成过程示意图。
附图2为联合疗法促进小鼠脊髓损伤后运动功能的结果图。
附图3为术后8周小鼠后肢运动诱发电位结果图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1MgFe-LDH/NT3的合成
加热ddH2O至沸腾后，继续加热30分钟，得到去二氧化碳的ddH2O，用于材料合成。使用小烧杯称取0.544g的氢氧化钠，加入预先准备好的80mL的去二氧化碳的ddH2O使得氢氧化钠充分溶解，然后将溶液转移到250mL的三口烧瓶中。将三口烧瓶固定于恒速搅拌器上，转速为500rpm，合成过程中通入高纯的氮气，三口烧瓶放置于恒温60℃的水浴锅中。称取1.538g的硝酸镁和0.606g的硝酸铁，加20mL的去二氧化碳的ddH2O，使其充分溶解，后逐滴加到三口烧瓶中，控制转速稳定继续搅拌30分钟。搅拌完成后取溶液于离心管中以9000rpm速度高速离心机离心15分钟得到沉淀，以去二氧化碳的ddH2O重复洗涤沉淀三次以后，沉淀用80mL的去二氧化碳的ddH2O重悬，放入水热釜中，100℃水热反应16个小时。取出溶液于离心管，使用高速离心机9000rpm离心15分钟后得到沉淀，继续使用洗涤沉淀三次后保存得到MgFe-LDH纳米材料。通过离子交换法将神经营养因子NT3(购买于Peprotech，100μg)搭载至MgFe-LDH，其中材料：因子质量比为5000：1-50000：1。合成过程示意图如图1所示。
实施例2：脊髓损伤小鼠模型的制备及实验分组
选取的小鼠为雌性C57BL/6小鼠，年龄6-8周，体重18-22克。采用脊髓吸除横断模型，模型制备步骤如下：1.异氟烷气体麻醉满意后，将小鼠固定在立体定仪上，保持俯卧位。2.对手术部位进行消毒，取后正中长约1.5厘米切口，剥离椎板表面，然后在显微镜下对T9-T10脊柱段进行椎体切除。3.椎板打开后使用注射器针针尖在硬膜表面划2mm纵行切口，划开后可见少量脑脊液流出，使用显微剪刀剪碎胸10节段脊髓，同时利用连接负压吸引器的注射器针头将脊髓组织吸出，吸的过程中注意保护硬膜。吸除脊髓组织后形成一个2毫米长的空腔。损伤组和超声组，直接缝合硬膜，关闭伤口；材料组和联合治疗组植入纳米材料后缝合硬膜后关闭伤口。造模成功的小鼠的双下肢将呈现完全瘫痪状态，运动爬行时后肢及尾巴完全拖行；若后肢及尾巴仍有运动，则说明造模失败不能入组实验。
小鼠分为四组，每组5只，分别为损伤组(SCI)、材料组(NPs)、超声组(US)和联合治疗组(US+NPs)。超声仪器来自中科绿谷医疗科技有限公司，根据说明书使用超声仪器，每天给与超声刺激10-15分钟，且连续1周。对脊髓损伤小鼠进行不同处理。手术后，每天给小鼠进行两次膀胱按摩以帮助排尿。
实施例3：联合疗法对脊髓损伤小鼠的影响
BMS评分：
由两名不知道组别的独立观察者根据Basso小鼠量表(BMS)(参考文献：BassoMouseScaleforlocomotiondetectsdifferencesinrecoveryafterspinalcordinjuryinfivecommonmousestrains)的评分标准每周对损伤小鼠运动功能的恢复情况进行评分。图2结果表明联合疗法在手术后8周BMS评分显著高于对照组(P＜0.05)，并高于超声或材料组，这意味着和单一治疗相比，联合治疗可以更大程度地促进脊髓损伤小鼠运动功能的恢复。
电生理检测：
术后8周，将麻醉后的小鼠头颅和下肢毛发剔除，固定在立体定位仪上；切开颅骨顶部皮肤，定位小鼠脑部的感觉运动皮质区域，颅骨钻开颅后，将刺激电极置于感觉运动脑区的硬脑膜上，记录点击插入对侧的下肢胫前肌，参考电极插入腹部皮下；使用合适的刺激强度刺激小鼠，监测下肢的运动诱发电位(MotorEvokedPotential，MEP)，测量从刺激开始到第一个波形开始为潜伏期，通过第一个正峰值和负峰值的总和计算MEP振幅。图3结果表明：联合治疗组运动诱发电位幅值最高，说明在神经传导性恢复方面联合治疗组效果最佳。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种超声和纳米材料联合疗法在脊髓损伤治疗中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的纳米材料为MgFe-LDH/NT3。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的联合疗法中纳米材料的给药方式为术后填充至损伤空腔部位。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的联合疗法中超声刺激时间为每天10-15分钟，持续1周。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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