Injectable Nanocomposite Hydrogels for Intervertebral Disc Degeneration: Combating Oxidative Stress, Mitochondrial Dysfunction, and Ferroptosis

自愈水凝胶 氧化应激 活性氧 生物相容性 材料科学 线粒体 纳米复合材料 自噬 生物物理学 细胞生物学 纳米技术 化学 生物化学 细胞凋亡 生物 高分子化学 冶金
作者
Zhenyu Guo,Xinzhou Wang,Jing Sun,Qizhu Chen,Linjie Chen,Ouqiang Wu,Yuxin Jin,Taidong Lyu,Janet L. Morgan,Yan Michael Li,Hao Zhou,Yongcheng Chen,Xiuling You,Yunlong Zhou,Yu Chen,Qiuping Qian,Aimin Wu
出处
期刊:Advanced Healthcare Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adhm.202403892
摘要

Abstract Intervertebral disc degeneration (IVDD) is a major cause of low back pain, where oxidative stress and mitochondrial dysfunction are key contributors. Additionally, ferroptosis, an iron‐dependent form of cell death, is identified as a critical mechanism in IVDD pathogenesis. Herein, the therapeutic potential of gallic acid (GA)‐derived PGA‐Cu nanoparticles, enhanced with functional octapeptide (Cys‐Lys‐His‐Gly‐ d ‐Arg‐ d ‐Tyr‐Lys‐Phe, SS08) to build the mitochondria‐targeted nanoparticles (PGA‐Cu@SS08), and embedded within a hydrogel matrix to form a nanocomposite hydrogel, is explored. The nanoparticles show targeted localization within mitochondria, effectively scavenging reactive oxygen species and preserving mitochondrial function. The abundant phenolic hydroxyl groups present on the nanoparticle surface, along with the histidine residue of the SS08 peptide, endow these entities with the capacity to chelate iron. Through RNA sequencing analysis, it is discovered that PGA‐Cu@SS08 activates the NRF2 signaling pathway, mitigating ferroptosis. It also reduces iron overload by inhibiting the autophagy of iron storage proteins. Additionally, the nanocomposite hydrogels exhibit excellent biocompatibility and biodegradability, along with enhanced mechanical properties that improve intervertebral disc (IVD) performance. PGA‐Cu@SS08 is continuously released from these hydrogels, restoring IVD height and maintaining tissue hydration levels, thus facilitating future applications for alleviating IVDD.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yzx完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
yiyi完成签到,获得积分10
1秒前
稳重十三完成签到,获得积分10
1秒前
清和漾完成签到,获得积分10
2秒前
脑洞疼应助zzyh采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
SXYYXS完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
钩子89应助红红采纳,获得20
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
CAOHOU应助元谷雪采纳,获得10
9秒前
10秒前
Dr.完成签到 ,获得积分10
10秒前
sorry发布了新的文献求助10
10秒前
柠檬小贝发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
荔枝凉完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
Owen应助无情的匪采纳,获得10
14秒前
14秒前
MaFY完成签到,获得积分10
15秒前
领导范儿应助东堂采纳,获得10
15秒前
ly完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
huoyan2006应助科小白采纳,获得10
17秒前
ly发布了新的文献求助10
18秒前
响铃完成签到,获得积分10
19秒前
黄国琴发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
hehe完成签到,获得积分10
20秒前
LFF完成签到,获得积分10
21秒前
若晨发布了新的文献求助20
21秒前
咸柴完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3978261
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3522339
关于积分的说明 11212473
捐赠科研通 3259627
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1799658
邀请新用户注册赠送积分活动 878497
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806948