ポリ(エステルアミド)マイクロスフィアは、脳内成長因子を長期的に送達し、脳卒中後の機能回復を改善するための効率的なビヒクルである

Poly(ester amide) microspheres are efficient vehicles for long-term intracerebral growth factor delivery and improve functional recovery after stroke.

• Tamar Memanishvili
• Emanuela Monni
• Jemal Tatarishvili
• Olle Lindvall
• Alexander Tsiskaridze
• Zaal Kokaia
• Daniel Tornero

抄録

成長因子は損傷した脳の可塑性を促進し、障害された機能を改善する。臨床応用のためには、成長因子を脳内に効率的に導入するためのアプローチが必要である。ポリエステルアミド（PEA）由来のマイクロスフィア（MS）は、熱的・機械的特性、生体適合性、生分解性に優れているため、ビヒクルとしての役割を果たす可能性がある。血管内皮増殖因子（VEGF）は、血管と神経細胞の両方に作用するため、脳卒中後の回復を促進するのに適しています。ここでは、PEA（アジピン酸、L-フェニルアラニン、1,4-ブタンジオールからなる）MSにVEGFを負荷し、皮質脳卒中を受けたマウスの脳内に注入した。その結果、VEGFを負荷したマウスでは、非負荷マウスと比較して、高いVEGF免疫反応性、VEGF組織レベルの上昇、血管密度の上昇、NG2+細胞数の増加が認められ、生物学的に活性なVEGFが長期的に放出された。VEGFを負荷したMSでは、神経学的スコアの回復が早かった。また、VEGFを負荷したMSと負荷していないMSの両方で、神経学的スコアと接着剥離試験の改善が誘導されたが、これは抗炎症作用によるものと考えられる。以上のことから、グラフトしたPEA MSは、抗炎症作用を有し、損傷を受けた脳への成長因子の長期的な送達のための効率的な乗り物として機能する可能性がある。これらのデータは、PEA MSが治療の可能性を持つ神経修復アプローチの新しいツールであることを示唆している。

Growth factors promote plasticity in injured brain and improve impaired functions. For clinical application, efficient approaches for growth factor delivery into the brain are necessary. Poly(ester amide) (PEA)-derived microspheres (MS) could serve as vehicles due to their thermal and mechanical properties, biocompatibility and biodegradability. Vascular endothelial growth factor (VEGF) exerts both vascular and neuronal actions, making it suitable to stimulate post-stroke recovery. Here, PEA (composed of adipic acid, L-phenyl-alanine and 1,4-butanediol) MS were loaded with VEGF and injected intracerebrally in mice subjected to cortical stroke. Loaded MS provided sustained release of VEGF in vitro and, after injection, biologically active VEGF was released long-term, as evidenced by high VEGF immunoreactivity, increased VEGF tissue levels, and higher vessel density and more NG2+ cells in injured hemisphere of animals with VEGF-loaded as compared to non-loaded MS. Loaded MS gave rise to more rapid recovery of neurological score. Both loaded and non-loaded MS induced improvement in neurological score and adhesive removal test, probably due to anti-inflammatory action. In summary, grafted PEA MS can act as efficient vehicles, with anti-inflammatory action, for long-term delivery of growth factors into injured brain. Our data suggest PEA MS as a new tool for neurorestorative approaches with therapeutic potential.

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