Injectable Dynamic Hydrogel with Responsive Mechanical Reinforcing Ability Reverses Intervertebral Disc Degeneration by Suppressing Ferroptosis and Restoring Matrix Homeostasis

细胞外基质 透明质酸 自愈水凝胶 材料科学 变性(医学) 细胞生物学 平衡 基质(化学分析) 生物物理学 化学 生物化学 高分子化学 生物 解剖 医学 病理 复合材料
作者
Yanqiu Wang,Lu Tan,Wanqian Zhang,Yang Yi,Changqing Li,Hongli Li,Kaiyong Cai,Yan Hu,Zhong Luo,Minghan Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (14) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202310416
摘要

Abstract Intervertebral disc degeneration (IDD) remains an essential challenge in the clinics due to the ferroptosis of nucleus pulposus cells (NPCs) and the imbalance of extracellular matrix (ECM) metabolism. Here, a dynamic hydrogel (HPGO) based on oxidized hyaluronic acid (OHA) and polyvinyl alcohol (PVA) for the integration of oridonin (Ori)‐loaded NPC membrane‐based nanovesicles is proposed, which is further grafted with growth and differentiation factor 5 (GDF5) on the OHA chain via Schiff base ligation. The precursors can rapidly form mechanically resilience hydrogels after injection into nucleus pulposus (NP) through the formation of various dynamic bonds. Meanwhile, the acidic pH in the degenerated NP can trigger the responsive release of GDF5, which may cooperate with Ori to alleviate inflammation in the microenvironment for restoring the metabolic homeostasis of ECM. In addition, the Schiff base moieties in HPGO hydrogel can scavenge free ferrous ions in the microenvironment to strengthen the dynamic bonds for self‐regulated reinforcement, thus providing mechanical support for the degenerated intervertebral discs (IVDs). Furthermore, HPGO hydrogel can enhance ferroptosis resistance of NPCs by activating the nuclear factor erythoid 2‐related factor 2 signaling pathway. Overall, HPGO hydrogel can mechanically support the damaged IVDs as well as reversing their degenerative status through cooperative ferroptosis inhibition, which provides an approach for the clinical treatment of IDD.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
3秒前
3秒前
6秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
上杉绘梨衣完成签到,获得积分10
9秒前
小周周完成签到 ,获得积分10
11秒前
成就映秋发布了新的文献求助10
11秒前
曹小曹完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
15秒前
无私的画卷完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
18秒前
JQ1130发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
小酒迟疑发布了新的文献求助10
18秒前
潇笑完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
wergou发布了新的文献求助10
22秒前
满意竺发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
昭明完成签到,获得积分10
25秒前
hhhhhhhhhhh发布了新的文献求助10
26秒前
小绵羊完成签到 ,获得积分20
27秒前
27秒前
乐乐应助成就映秋采纳,获得10
27秒前
秋枫忆完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
30秒前
Akim应助zqx采纳,获得10
31秒前
hhhhhhhhhhh完成签到,获得积分20
31秒前
wanci应助悦耳的元彤采纳,获得10
31秒前
32秒前
吴怀硕发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
那个笨笨完成签到,获得积分10
35秒前
37秒前
Blanka应助miao采纳,获得10
38秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
How Stories Change Us A Developmental Science of Stories from Fiction and Real Life 500
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2929928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2581538
关于积分的说明 6962210
捐赠科研通 2230234
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1184967
版权声明 589565
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 580019