多伦多大学：丙烯酸基水凝胶增强小鼠肌肉体积、骨骼肌再生

【背景】

体积肌肉损失 (VML) 会损害骨骼肌的再生能力，导致疤痕组织形成，功能丧失。目前的治疗效果有限，因为它们不能完全恢复功能。再生生物材料，例如含有甲基丙烯酸 (MAA) 的生物材料，被提议作为一种无需添加细胞、生长因子或药物即可增强肌肉再生的新方法。

【摘要】

多伦多大学Michael V. Sefton教授团队研究了两种水凝胶的再生效果：MAA-聚（乙二醇）（MAA-PEG）和 MAA-胶原蛋白。这些水凝胶用于治疗鼠胫骨前肌的 VML 损伤。MAA-胶原蛋白水凝胶显着增加了再生肌纤维的大小和肌肉力量。虽然两种水凝胶都增加了血管形成，但只有 MAA 胶原水凝胶增加了明显的肌肉神经支配。MAA-胶原蛋白水凝胶还大大减少了促炎巨噬细胞 (MHCII+CD206-) 的数量。

此外，水凝胶具有不同的基因表达谱，表明它们的再生能力依赖于载体。总体而言，这项研究表明MAA-胶原细胞可无药物增强骨骼肌肉再生。文章以题为“Methacrylic acid-based hydrogels enhance skeletal muscle regeneration after volumetric muscle loss in mice”发表在期刊《Biomaterials》。

【主图导读】

图1，MAA-胶原蛋白水凝胶可增加VML 损伤后的肌肉再生。

图 2，MAA-胶原蛋白水凝胶减少早期胶原蛋白沉积。

图 3，MAA-胶原蛋白水凝胶增加后期血管形成和神经支配。

图 4，MAA-胶原蛋白水凝胶减少炎性巨噬细胞。

图 5，载体材料改变 VML 损伤后的早期表达谱。

【总结】

大块肌肉损伤不能自行愈合，导致大面积疤痕和持续性功能障碍；然而，目前海不存在可靠地恢复肌肉功能的临床疗法。在这项研究中，该团队发现MAA-胶原蛋白水凝胶在严重的骨骼肌损伤后增强了肌肉纤维的生长和肌肉力量的产生。这种水凝胶还增加了神经支配和血管化，这是健康、功能性肌肉的两个要求。这些再生结果与“促炎”巨噬细胞群的减少有关。不需要额外的细胞或生长因子，可以快速转移到临床。因此，这种材料可能是一种简单的治疗方法，可以恢复原本无法康复的患者的肌肉完整性和力量。

参考文献：
doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120909

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