《Biomaterials》华盛顿大学：整合素和肽偶联海藻酸盐水凝胶

基于生物材料的策略已被广泛探索以保存和恢复退化椎间盘 (IVD) 中髓核 (NP) 细胞的幼年表型。随着衰老和成熟，NP 细胞失去产生必要的细胞外基质和蛋白多糖的能力，加速椎间盘退变。以前的研究表明，来自层粘连蛋白的整合素或多糖结合肽基序可以诱导来自退行性人椎间盘的 NP 细胞重新表达幼年 NP 特异性细胞表型和生物合成活性。

图 1. 半胱氨酸末端肽接枝生物偶联反应示意图

最近，科研人员设计了藻酸盐水凝胶，以单独或组合（分别为环状 RGD 和 AG73）呈现整合素和多糖结合肽，以将生物活性特征引入藻酸盐凝胶。团队证明了在藻酸盐水凝胶上和内培养的人类 NP 细胞与单独的藻酸盐相比，具有更高的细胞活力、生物合成活性和 NP 特异性蛋白质表达。此外，尽管 2D 和 3D 培养物之间的细胞形态和多细胞簇形成存在差异，但两种肽基序的组合引发了 NP 特异性细胞表型的标记，包括 N-钙粘蛋白。这些结果代表了了解不同的粘附肽如何组合以指导 NP 细胞命运的有希望的一步。在未来，这些见解可能有助于合理设计水凝胶，用于基于 NP 细胞移植的 IVD 变性疗法。

图 7. cRGD 和 AG73 肽的组合将 NP 细胞推向更具生物合成活性的状态。

相关论文以题为Integrin and syndecan peptide-conjugated alginate hydrogel for modulation of nucleus pulposus cell phenotype发表在《Biomaterials》上。通讯作者是华盛顿大学圣路易斯分校Nathaniel Huebsch教授。

参考文献：

doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121113