摘要：
距下骨关节炎（STOA）常继发于慢性踝关节扭伤，严重影响患者的生活质量。由于其病因和发病机制尚未得到明确研究，目前缺乏有效的保守治疗方法。尽管它们已被用于组织修复，但富含血小板的血浆衍生外泌体（PRP-Exo）具有保留率低和治疗效果短的缺点。本研究旨在确定在热敏水凝胶(Gel)中加入PRP-Exo是否会增加它们在关节中的保留，从而对由于横断侧韧带（距腓前韧带(ATFL)/跟骨）建立的慢性机械不稳定性而对STOA发挥治疗作用腓骨韧带（CFL））。PRP-Exo并入凝胶（Exo-Gel）系统，由Poloxamer-407和188混合物基热响应水凝胶基质以最佳比例组成，由其Exo释放能力和凝胶对不同温度响应的流变学确定。体外评价Exo-Gel的生物活性，体内评价Exo-Gel对STOA的治疗作用。Exo-Gel连续释放Exo28天可促进小鼠骨间充质干细胞（mBMSCs）和软骨细胞的增殖和迁移，同时增强mBMSCs的成软骨分化，抑制炎症诱导的软骨细胞变性。体内实验证实，Exo-Gel增加了Exo的局部保留，抑制了软骨细胞的凋亡和肥大，增强了它们的增殖，并可能在干细胞募集中发挥作用，以延缓STOA的发展。因此，结合在热敏凝胶中的PRP-Exo的递送提供了一种新的无细胞治疗方法，并对STOA具有治疗作用。
(本文图形概要)
介绍
踝关节扭伤是与体育活动和运动参与相关的最常见损伤，约占校际运动中所有损伤的60%。每年大约200万例急性踝关节扭伤的医疗费用估计约为42亿美元。因此，它是一个重大的公共卫生问题和重大的医疗保健负担，尽管踝关节扭伤通常被认为是一种无关紧要的伤害。
大多数骨关节炎的治疗方法，尤其是踝关节OA的治疗方法都是姑息性的，不能阻止疾病的进展，也不能替代退化的软骨。目前急需一种既能维持关节功能又能减轻疼痛的有效保守治疗方法，以提高患者的生活质量。富血小板血浆（PRP）是一种通过自体血液离心获得的自体血液制品。它含有高浓度的血小板和大量的生长因子。各种生长因子和细胞因子从脱颗粒的血小板中释放出来，在关节稳态和愈合中发挥着至关重要的作用。
考虑到Exo的这种立即被淘汰，这将导致治疗暴露的减少，学者们对使用可注射水凝胶(Gel)来增加治疗药物的保留进行了深入研究。在凝胶中加入Exo可以使Exo的控制释放时间更长，这甚至可以进一步增加治疗暴露并最大限度地提高其疗效。基于合成材料（例如聚（乙二醇）（PEG）或聚（N-异丙基丙烯酰胺）基））易于调节，并具有可控的生化特性。此外，它们可能不太容易受到批次间变化的影响，并且是最有希望增加Exo局部保留的候选系统。以前，使用生物安全泊洛沙姆（Poloxamer-407和188）开发了一种热响应性原位凝胶药物递送系统，这是一种非离子两亲共聚物，由聚氧丙烯(PPO)的中央疏水嵌段和两个聚氧乙烯(PEO)的亲水嵌段组成。两种亲水性聚环氧乙烷（PEO）。凝胶的热响应特性可归因于泊洛沙姆在一定条件下的反相热凝胶化。然而，PRP-Exo联合热敏凝胶是否能延长Exo的保留时间并增强治疗效果尚不清楚。
在这里，作者研究了使用带有泊洛沙姆的热敏凝胶作为PRP-Exo递送的平台，旨在延长Exo向靶器官的局部递送。本研究中，PRP-Exo掺入凝胶（Exo-Gel）延长了具有生物活性的Exo的释放，促进了小鼠骨间充质干细胞（mBMSCs）和软骨细胞的增殖和迁移，增强了mBMSCs的成软骨分化，保护软骨细胞在体外抑制炎症诱导的细胞凋亡和变性。在横切ATFL/CFL后的踝关节外侧不稳定小鼠模型中，与单独使用Exo相比，Exo-Gel增加了外泌体在踝部的保留，因此可能通过内源性mBMSCs归巢诱导损伤部位来提高STOA的治疗效果，诱导软骨分化，
方法与结果
在这里，本文研究了使用带有泊洛沙姆的热敏凝胶作为PRP-Exo递送的平台，旨在延长Exo向靶器官的局部递送。实验结果显示，PRP-Exo的表征、Exo-Gel的表征（见图一）；Exo-Gel促进mBMSCs的增殖和迁移（见图二）；Exo-Gel促进mBMSCs的软骨形成分化（见图三）；Exo-Gel促进软骨细胞的增殖和迁移（见图四）；Exo-Gel抑制IL-1β诱导的软骨细胞凋亡和变性（见图五、图六）；Exo-Gel增强了Exo在四肢中的保留（见图七）；Exo-Gel缓解STOA（见图八）；Exo-Gel抑制距下关节软骨退化（见图九）。
（图一）
（图二）
（图三）
（图四）
（图五）
（图六）
（图七）
（图八）
（图九）
结论
在这项研究中，PRP衍生的Exo被纳入热敏凝胶中作为持续递送系统。我们的研究表明，PRP-Exo对mBMSCs功能具有正向调节作用，并对IL-1β诱导的体内软骨细胞凋亡和退化起到保护作用。与仅注射Exo相比，该系统的应用允许将Exo保留在脚踝中，从而保持Exo的局部浓度。总之，Exo-Gel对抑制软骨退化和STOA的发展具有有效作用。
文章出自：动物实验外包 想了解更多请关注：http://www.do-gene.com
