子宮粘連（IUA）是一種婦科疾病，其典型表現(xiàn)為子宮內(nèi)膜損傷后，宮腔內(nèi)出現(xiàn)粘連或梗阻。現(xiàn)如今，IUA已成為子宮不孕的主要原因，深刻影響子宮內(nèi)膜對胚胎著床的接受性。富血小板血漿（PRP）具有獨特的再生能力，其穩(wěn)定性、可注射性以及維持生長因子的可持續(xù)釋放，是治療IUA的關鍵。因此，開發(fā)一種具有可注射性、自愈性、在子宮內(nèi)定位激活以及能夠持續(xù)釋放生長因子的多功能PRP負載水凝膠是一個挑戰(zhàn)。水凝膠中的碳碳雙鍵自由基聚合，具有良好的力學性能。PRP水凝膠可顯著促進子宮內(nèi)膜細胞增殖、促進子宮內(nèi)膜再生、恢復子宮功能。這種可注射的雙網(wǎng)絡水凝膠，能夠定位激活PRP，為子宮內(nèi)膜修復提供了一種新的治療方法。

上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院孫赟教授團隊與上海交通大學崔文國教授團隊研究開發(fā)了一種可注射、多孔狀、可降解、可定位激活PRP的雙網(wǎng)絡水凝膠。通過 甲基丙烯酸透明質(zhì)酸（HAMA）和苯硼酸（PBA）復合物共聚合成HAMA-PBA 單體，PBA中的羧基和多酚基團螯合Ca2+，用于PRP的定位激活。利用物理組合方式將PRP裝入PVA，通過動態(tài)硼酸酯鍵和光交聯(lián)技術形成二級網(wǎng)絡，增強水凝膠的交聯(lián)度、穩(wěn)定性，最終原位形成 3D 凝膠網(wǎng)絡。這種水凝膠具有多種優(yōu)勢，包括快速凝膠化、自愈、促增殖、促血管生成和抗纖維化。該可注射的雙網(wǎng)絡水凝膠能夠定位激活 PRP，可能為子宮腔粘連的子宮內(nèi)膜修復提供一種新的范式策略。相關研究成果以“Locationally activated PRP via an injectable dual-network hydrogel for endometrial regeneration ”為題發(fā)表在24年的《Biomaterials》上。

【制備工藝】

1.HAMA-PBA的制備：將HA與甲基丙烯酸苷反應得到HAMA，再將HAMA與3-氨基甲基PBA和4-（4,6 -二甲氧基-1，3，5-三嗪-2-基）-4-甲基酰氯反應合成HAMA-PBA。

2.HAMA-PBA-PVA的制備：將HAMA-PBA和PVA分別溶解在PBS中，用定制的雙筒注射器按1：1比例混合，室溫、PH 8.5條件下制備HAMA-PBA-PVA。

3.PRP@HAMA-PBA-PVA的制備：在HAMA-PBA溶液中加入苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰膦酸鋰（LAP）和氯化鈣（CaCl2），在PVA溶液中加入PRP，在同樣條件下制備PRP@HAMA-PBA-PVA。

【文章亮點】

1.快速凝膠化、自愈化：由于硼酸酯鍵的動態(tài)作用，可發(fā)生快速凝膠化；與光發(fā)生交聯(lián)反應得到雙網(wǎng)絡結構，可提供足夠的機械強度，從而使水凝膠具有良好的自愈性。

2.可注射性：PRP@GEL可以很容易地使用21G針頭注射，沒有堵塞，促進快速愈合；并且適應不規(guī)則的組織缺損，注射過程流暢，有良好的可操作性。

3.定位激活PRP，釋放生長因子，促進子宮內(nèi)膜再生：將PRP加入HAMA-PBA-PVA水凝膠，利用螯合的Ca2+對PRP進行定位活化，進一步保證生長因子的持續(xù)釋放。PRP通過雙網(wǎng)絡水凝膠的定位激活，使得PRP@GEL中生長因子的釋放速度更慢、更持久，進而促進子宮內(nèi)膜再生。

4.抗子宮內(nèi)膜纖維化:子宮內(nèi)膜纖維化程度與IUA形成過程中TGF-β1的表達水平相關。PRP@GEL通過使TGF-β1-SMAD2/3信號通路失活，下調(diào)纖維化基因的表達，從而調(diào)控人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞（HESCs）的纖維化。

5.促進血管生成：促進人臍靜脈內(nèi)皮細胞（HUVECs）的遷移、擴散和血管生成，增加血管生成相關基因的表達調(diào)控，顯示出良好的促血管生成作用。

圖1.通過可注射雙網(wǎng)絡水凝膠定位激活PRP的示意圖（PRP@HAMA-PBA-PVA）

圖2.水凝膠的表征

圖3.水凝膠的生長因子釋放曲線及體外細胞相容性

圖4.PRP@GEL對HESCs體外纖維化的影響

圖5.PRP@GEL對HUVECs遷移、侵襲及血管生成的影響

圖6.PRP@GEL對恢復子宮內(nèi)膜厚度和腺體數(shù)量的體內(nèi)作用

圖7.PRP@GEL對子宮內(nèi)膜膠原沉積的體內(nèi)影響

圖8.PRP@GEL在子宮內(nèi)膜血管生成中的體內(nèi)作用

圖9.不同干預措施的妊娠結果

參考文獻：

Jia Qi, Xiaoxiao Li, Yumeng Cao,et al. Locationally activated PRP via an injectable dual-network hydrogel for endometrial regeneration. Biomaterials. 2024, 309: 122615.

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.122615

來源：生物醫(yī)用材料進展