Adv Sci：中山大学魏富鑫等团队合作开发新的水凝胶，促进椎间盘修复

椎间盘退变（IVDD）是慢性下背痛和残疾的主要原因，给医疗和社会经济带来沉重负担。尽管外科减压术和保守治疗已取得一定进展，但目前仍缺乏能够逆转这一有害微环境的疾病修饰疗法，尤其在IVDD 早中期阶段，此时椎间盘尚具备生物学挽救的可能性。

浸润免疫细胞与其基质细胞之间由炎症驱动的交互作用已成为退变的核心驱动力。巨噬细胞释放细胞因子和警戒因子，促使环状纤维化细胞（AFCs）分解代谢，并维持氧化应激。在炎症扩增剂中，脂蛋白-2（LCN2）持续上调，并与核因子κB（NF-κB）信号紧密耦合。NF-κB在炎症应激下直接诱导LCN2，而外源性或外泌体递送的LCN2可在盘细胞中重新激活NF-κB，从而形成自我强化的NF-κB–LCN2炎症反馈回路。

这种NF-κB–LCN2放大器是否在巨噬细胞和AFC之间双向工作，以及中断是否能恢复基质稳态，目前尚不清楚。将机制研究成果转化为临床疗法，在无血管、承重的椎间盘组织中面临着特殊挑战。活性氧（ROS）响应型给药系统具有独特优势，因为ROS 水平升高是椎间盘退变的标志性生化特征。然而，目前鲜有制剂能同时实现ROS 触发释药与体内长期结构稳定，而这两项特性，正是在椎间盘这一特殊力学微环境中实现可靠治疗效果的必备前提。

蟛蜞菊内酯（WDL）是一种香豆素类天然产物，可强效抑制NF-κB 信号通路。它能抑制IκB激酶（IKK）的激活，阻断P-p65的核转位，并下调促炎介质的表达。同时，WDL还可通过清除自由基、上调内源性防御酶活性发挥抗氧化作用。

但WDL 自身水溶性差、体内滞留时间短的缺陷，限制了其局部给药应用，因此亟需一种递送载体，既能响应病理信号释放WDL，又能维持机械完整性。为解决这一问题，本研究构建了一种可注射双网络ROS 响应型水凝胶（WPG）：将苯硼酸酯/ 聚乙烯醇（PT）氧化还原敏感网络，整合到明胶甲基丙烯酰基-弹性蛋白（GAE）共价交联基质中，从而同时实现ROS 门控释药与力学稳定性。

设计原理和机制图（摘自Advanced Science）

综上，本研究鉴定出一种与椎间盘退变密切相关的 NF-κB–LCN2 炎症放大环路，阐明了其在基质退变中的作用机制，并研发出一种兼具力学稳定性与 ROS 响应性的 WDL 递送系统，该系统可同时阻断炎症信号传导、恢复细胞外基质完整性。本研究通过整合机制发现与递药设计逻辑，为 IVDD 的刺激响应型疾病修饰疗法提供了协同增效的研究框架。研究展示了 ROS 响应型载 WDL 水凝胶（WPG）阻断 NF-κB–LCN2 反馈环路、促进椎间盘修复的整体设计思路及潜在作用机制。