用于包裹修复肌腱的薄膜和水凝胶等抗粘连屏障对于防止肌腱手术后粘连组织的形成很重要。然而，肌腱的滑动会压缩相邻的水凝胶屏障并导致其破裂，这可能会导致意外的炎症。最近，科研人员通过自修复和可变形的透明质酸 (HA) 水凝胶被构建为腱周抗粘连屏障。 用 Smad3-siRNA 纳米颗粒封装的基质金属蛋白酶-2 (MMP-2)-可降解明胶-甲基丙烯酰 (GelMA) 微球 (MS) 被包裹在 HA 水凝胶中，以抑制成纤维细胞增殖并防止腱周粘连。 Smad3-siRNA纳米颗粒对靶基因的沉默效果约为75%。
通过宏观和组织学评估，复合屏障组的平均粘附分数分别为1.67±0.51和2.17±0.75。此外，GelMA MSs 通过 MMP-2 的上调响应性降解，实现 siRNA 纳米颗粒的按需释放以抑制粘附组织的形成。所提出的具有 MMP-2 响应性药物释放行为的自愈合水凝胶抗粘连屏障对于减少炎症和抑制肌腱粘连非常有效。因此，该研究为开发安全有效的防粘连屏障提供了新的策略。
图 1. A) 用于腱周抗粘连的 siRNA@MS@HA 水凝胶-电纺抗粘连屏障的制造过程。B）将siRNA@MS@HA水凝胶-电纺膜植入大鼠受伤的肌腱部位以防止粘连组织形成。
图 2 A) HA 水凝胶形成和自愈特性的示意图。B) HA-ADH 和 HA-CHO 的合成过程。C) HA 和 HA-CHO 的 FTIR 光谱。D) HA-ADH、HA-CHO、HA 和 ADH 的 1H NMR 谱。E) HA-ADH 和 HA-CHO 在 5% 应变和 10 rad/s 角频率下在不同时间混合后的模量。F) HA 水凝胶在 5% 应变下的角频率相关流变学。G) HA 水凝胶在 10 rad/s 角频率下的应变相关流变学。H) HA 水凝胶的应变相关流变学，在 10 rad/s 的角频率下应变扫描从 0.1% 到 2,000%。I) 自修复 HA 水凝胶在交替应变为 5% 和 1,000% 时的触变性，角频率为 10 rad/s。J) 相互相互作用后两个破碎的水凝胶片的整合。
图 3 A) 腱周组织中抗粘连屏障的形态变化示意图。B）在体内植入三天后，简单电纺纳米纤维、非自修复水凝胶-电纺纳米纤维和自修复水凝胶-电纺纳米纤维的宏观形状。C）电纺纳米纤维、非自修复水凝胶-电纺纳米纤维和自修复水凝胶-电纺纳米纤维在植入三天后的宏观图像。
图 4 A) G5-GBA/siRNA 纳米颗粒的制备方法。B) 使用 N/P 比为 2 的琼脂糖凝胶电泳表征 G5-GBA/siRNA 纳米颗粒，使用或不使用 RNase。C) GelMA MS 的 SEM 图像。D) MS@HA 复合水凝胶的 SEM 图像。E) 从复合抗粘连屏障释放的 siRNA 纳米粒子，有或没有 MMP-2。F) 大鼠成纤维细胞与含有或不含 MMP-2 (0.1 μg mL-1) 的不同屏障制剂孵育 6 小时的荧光图像。G) 用不同复合抗粘连屏障制剂处理的大鼠成纤维细胞的增殖分析。
图5 MMP-2反应性屏障在体内的抗粘连作用。A) 21 天后损伤肌腱腱周粘连的大体观察。B) 不同屏障配方的 H&E 染色图像。
相关论文以题为 Self-healing Hydrogel Embodied with Macrophage-regulation and Responsive-gene-silencing Properties for Synergistic Prevention of Peritendinous Adhesion 发表在《 Advanced Materials 》上。 通讯作者 是 上海交通大学医学院附属第六人民医院 刘珅医生 、 范存义主任医师 ，以及 上海交通大学医学院瑞金医院 王非助理研究员 。
参考文献 ：
doi.org/10.1002/adma.202106564
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