椎间盘退变（IVDD）是一种多因素病理过程，主要由髓核细胞（NPC）衰老、细胞外基质（ECM）炎性微环境及由此导致的髓核细胞活力下降引发。传统治疗策略往往无法同时解决这两个相互关联的核心因素。为突破这一局限，研究团队开发了一种双功能抗肿胀水凝胶系统，该系统包载抗衰老药物槲皮素（Q）、达沙替尼（D）以及髓核来源外泌体（NP-Exo）。其设计目标为清除衰老髓核细胞、调控椎间盘炎性微环境并增强髓核细胞活性，从而显著提升治疗效果。机制层面，该策略可保护线粒体功能、维持线粒体膜电位并减少活性氧（ROS）过量生成，这些作用共同延缓细胞衰老进程、恢复椎间盘稳态。此外，水凝胶的抗肿胀特性能够缓解肿胀引发的结构移位，进一步优化治疗的稳定性与有效性。在大鼠与山羊模型中，该系统的生物学效应均得到验证。实验结果表明，该药物递送系统可有效恢复细胞外基质完整性，最终促进椎间盘退变的修复。这些发现凸显了该平台在椎间盘退变治疗中的应用潜力，为椎间盘退变修复提供了新型治疗策略。

图1.用于治疗椎间盘退变（IVDD）的载药水凝胶系统示意图。A） 载入水凝胶的药物成分。B） 载药水凝胶系统的组成化学结构及相互作用。C） 在大鼠和山羊椎间盘退变模型中载药水凝胶系统的原位治疗情况。D） 在大鼠椎间盘退变模型中载药水凝胶系统的潜在作用机制 。

由西西智研制作

针对椎间盘退变（IVDD）核心病理 —— 髓核细胞（NPC）衰老与细胞外基质（ECM）炎性微环境失衡，提出 “抗肿胀水凝胶 + 髓核细胞外泌体（NP-Exo）+ 衰老溶解药物” 的协同治疗策略。研究设计的双功能抗肿胀水凝胶，可同时封装 NP-Exo 与抗衰老药物（如达沙替尼、槲皮素），既借助水凝胶的抗肿胀特性缓解椎间盘结构移位，又通过其缓释性能延长外泌体与药物的局部滞留时间，解决传统注射给药浓度不足、效果受限的问题。机制上，NP-Exo 可传递活性分子调控细胞衰老相关信号通路（如 P53 通路），衰老溶解药物直接清除衰老 NPC，二者协同恢复 NPC 增殖能力、抑制炎症因子表达；水凝胶则通过物理支撑与药物控释，优化治疗稳定性。动物实验证实，该系统能有效修复 ECM 完整性、改善椎间盘结构，且生物相容性良好，为 IVDD 治疗提供了兼顾 “病理干预” 与 “结构保护” 的新型方案。

       研究表明，通过抗肿胀水凝胶系统递送的髓核来源外泌体（NP - Exo）与达沙替尼 + 槲皮素（D + Q）的组合，可有效针对椎间盘退变（IVDD）的关键病理机制，包括细胞衰老、炎症、氧化应激以及细胞外基质（ECM）降解。这种多功能策略不仅能恢复髓核细胞（NPCs）功能和细胞外基质稳态，还为治疗椎间盘退变和腰痛（LBP）提供了一种极具前景的治疗方案。通过解决椎间盘退变的根本病因，这种新型疗法有望显著改善患者预后，并减轻与腰痛相关的社会经济负担

本文内容来自期刊Advanced science .2025年发表，以Anti-Swelling Hydrogel Combined With Nucleus Pulposus Cell Exosomes and Senolytic Drugs Efficiently Repair Intervertebral Disc Degeneration为题的文章。原文链接：

https://doi.org/10.1002/advs.202513645

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