小动物活体成像系统助力自融合多肽水凝胶用于预防术后腹膜粘连研究
| 术后腹膜粘连（PPA）是术后常见的问题，可能导致肠梗阻性粘连、腹部不适以及不孕症等并发症。在极端情况下，这种粘连甚至可能构成生命危险。虽然微创手术可以大大减少粘连的形成，但难以完全消除。 |
近期，《Materials Today Bio》刊登的一项新研究宣布，研究团队开发了一种可注射的结合多肽的水凝胶，选择羧甲基壳聚糖（CMCS）和波洛沙胺F127（F127）这二种原料作为水凝胶的基质，乙二醛作为交联剂，以提高水凝胶的力学性能，同时内皮抑素（endostain，简称ES，一种血管生成抑制剂）也被纳入水凝胶基质中，并能够缓慢释放。该方法结合了物理屏障和药物治疗二种技术，通过建立稳定的具有抗炎、抗血管生成和抗纤维化能力的水凝胶来应用于防止术后腹膜粘连。
为了探究上述水凝胶在生物体内的相容性和生物降解情况，研究团队利用上海勤翔 IVScope 8500 小动物活体成像系统做了体内实验。
首先准备了二种被FITC标记的水凝胶，分别记为PXC（CMCS+F127+乙二醛）和PXCE（CMCS+F127+乙二醛+ES），FITC作为荧光示踪剂，用来观察水凝胶在体内的驻留时间。然后把这二种水凝胶注射到大鼠的腹膜黏连模型的特定部位。接着在多个时间点进行成像观察。最后进行信号值的量化与作图分析。
PXC和PXCE水凝胶在体内的驻留时间约为10天，与覆盖关键的7天周期所需的最佳降解时间相一致。总的来说，PXCE水凝胶在7天的关键时期内发挥了作为物理屏障和药物释放的双重作用。超过这个时间范围，水凝胶可以被完全吸收，而不会引起任何异物排斥反应。
为了进一步评估PXCE水凝胶在防止术后腹膜粘连方面的有效性，团队利用侧壁盲肠磨损模型进行了术后抗粘连效果评价。结果如下图所示：
术后第7天和第14天，通过剖腹手术评估粘连程度，对照组粘连严重。在已上市的HA水凝胶治疗组中，大鼠仍有不同程度的粘连，说明HA水凝胶的抗粘连效果不理想。PXC水凝胶治疗组的有效性略优于HA水凝胶，这可能归因于CMCS成分的抗菌和抗炎特性。PXCE治疗组几乎没有观察到粘附。到第7天，损伤的盲肠表面和腹壁表面基本恢复正常，只有轻微的腹膜瘢痕，腹膜下有薄层胶原沉积。到第14天，损伤表面光滑平坦，完全恢复正常状态。
综上所述，这种新技术为小分子多肽药物的局部控制释放开辟了新的可能性，能够促进创造更有效和高效的抗粘连材料。
参考文献：
[1] Zequn Zhang, Chao Yin, Xianwen Song, Xi Liu, Chonglei Zhong, Jun Zheng, Yaqiong Ni, Rujuan Shen, Yihang Guo, Xiaorong Li, Changwei Lin, Yi Zhang, Gui Hu (2024)
A self-fused peptide-loaded hydrogel with injectability and tissue-adhesiveness for preventing postoperative peritoneal adhesions. Materials Today Bio (Vol.28).
https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2024.101205
