当前位置：
X-MOL 学术
›
ACS Appl. Mater. Interfaces
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Baicalin Nanocomplexes with an In Situ-Forming Biomimetic Gel Implant for Repair of Calvarial Bone Defects via Localized Sclerostin Inhibition
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2023-02-08 , DOI: 10.1021/acsami.2c20946 Chenrui Li 1 , Junru Wang 1 , Yining Niu 2 , Haonan Zhang 2 , Hongling Ouyang 2 , Guangwei Zhang 3 , Yao Fu 2
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2023-02-08 , DOI: 10.1021/acsami.2c20946 Chenrui Li 1 , Junru Wang 1 , Yining Niu 2 , Haonan Zhang 2 , Hongling Ouyang 2 , Guangwei Zhang 3 , Yao Fu 2
Affiliation
|
In situ-forming hydrogels are highly effective in covering complex and irregular tissue defects. Herein, a biomimetic gel implant (CS-GEL) consisting of methacrylated chondroitin sulfate and gelatin is obtained via visible light irradiation, which displays rapid gelation (∼30 s), suitable mechanical properties, and biological features to support osteoblast attachment and proliferation. Sclerostin is proven to be a viable target to promote osteogenesis. Hence, baicalin, a natural flavonoid with a high affinity to sclerostin, is selected as the therapeutic compound to achieve localized neutralization of sclerostin. To overcome its poor solubility and permeability, a baicalin nanocomplex (BNP) is synthesized using Solutol HS15, which is then dispersed in the CS-GEL to afford a nanocomposite delivery system, i.e., BNP-loaded gel (BNP@CS-GEL). In vitro, BNP significantly downregulated the level of sclerostin in MLO-Y4 osteocytes. In vivo, either CS-GEL or BNP@CS-GEL is proven to effectively promote osteogenesis and angiogenesis in a calvarial critical-sized bone defect rat model, with BNP@CS-GEL showing the best pro-healing effect. Specifically, the BNP@CS-GEL-treated group significantly downregulated the sclerostin level as compared to the sham group (p < 0.05). RANKL expression was also significantly suppressed by BNP in MLO-Y4 cells and BNP@CS-GEL in vivo. Collectively, our study offers a facile and viable gel platform in combination with nanoparticulated baicalin for the localized neutralization of sclerostin to promote bone regeneration and repair.
中文翻译：
黄芩苷纳米复合物与原位仿生凝胶植入物通过局部硬化蛋白抑制修复颅骨缺损
原位形成的水凝胶在覆盖复杂和不规则的组织缺陷方面非常有效。在此，通过可见光照射获得了由甲基丙烯酸化硫酸软骨素和明胶组成的仿生凝胶植入物（CS-GEL），该植入物表现出快速凝胶化（〜30秒）、合适的机械性能和支持成骨细胞附着和增殖的生物学特征。硬化蛋白被证明是促进成骨的可行靶点。因此，选择黄芩苷（一种与硬化素具有高亲和力的天然黄酮类化合物）作为治疗化合物，以实现硬化素的局部中和。为了克服其较差的溶解性和渗透性，使用Solutol HS15合成黄芩苷纳米复合物(BNP)，然后将其分散在CS-GEL中以提供纳米复合物递送系统，即负载BNP的凝胶(BNP@CS-GEL)。在体外，BNP 显着下调 MLO-Y4 骨细胞中硬化素的水平。体内实验证明，CS-GEL或BNP@CS-GEL均可有效促进颅骨临界骨缺损大鼠模型的成骨和血管生成，其中BNP@CS-GEL显示出最佳的促愈合效果。具体而言，与假手术组相比，BNP@CS-GEL 治疗组的硬化蛋白水平显着下调（ p < 0.05）。 MLO-Y4 细胞中的 BNP 和体内的BNP@CS-GEL 也显着抑制了 RANKL 的表达。总的来说，我们的研究提供了一个简便可行的凝胶平台，与纳米颗粒黄芩苷相结合，用于局部中和硬化素，从而促进骨再生和修复。
更新日期：2023-02-08
中文翻译：
黄芩苷纳米复合物与原位仿生凝胶植入物通过局部硬化蛋白抑制修复颅骨缺损
原位形成的水凝胶在覆盖复杂和不规则的组织缺陷方面非常有效。在此，通过可见光照射获得了由甲基丙烯酸化硫酸软骨素和明胶组成的仿生凝胶植入物（CS-GEL），该植入物表现出快速凝胶化（〜30秒）、合适的机械性能和支持成骨细胞附着和增殖的生物学特征。硬化蛋白被证明是促进成骨的可行靶点。因此，选择黄芩苷（一种与硬化素具有高亲和力的天然黄酮类化合物）作为治疗化合物，以实现硬化素的局部中和。为了克服其较差的溶解性和渗透性，使用Solutol HS15合成黄芩苷纳米复合物(BNP)，然后将其分散在CS-GEL中以提供纳米复合物递送系统，即负载BNP的凝胶(BNP@CS-GEL)。在体外，BNP 显着下调 MLO-Y4 骨细胞中硬化素的水平。体内实验证明，CS-GEL或BNP@CS-GEL均可有效促进颅骨临界骨缺损大鼠模型的成骨和血管生成，其中BNP@CS-GEL显示出最佳的促愈合效果。具体而言，与假手术组相比，BNP@CS-GEL 治疗组的硬化蛋白水平显着下调（ p < 0.05）。 MLO-Y4 细胞中的 BNP 和体内的BNP@CS-GEL 也显着抑制了 RANKL 的表达。总的来说，我们的研究提供了一个简便可行的凝胶平台，与纳米颗粒黄芩苷相结合，用于局部中和硬化素，从而促进骨再生和修复。
京公网安备 11010802027423号