Injectable hydrogel induces regeneration of naturally degenerate human intervertebral discs in a loaded organ culture model
Notice bibliographique
Résumé
Low back pain resulting from disc degeneration is a leading cause of disability worldwide. However, to date few therapies target the cause and fail to repair the intervertebral disc (IVD). This study investigates the ability of an injectable hydrogel (NPgel), to inhibit catabolic protein expression and promote matrix expression in human nucleus pulposus (NP) cells within a tissue explant culture model isolated from degenerate discs. Furthermore, the injection capacity of NPgel into naturally degenerate whole human discs, effects on mechanical function, and resistance to extrusion during loading were investigated. Finally, the induction of potential regenerative effects in a physiologically loaded human organ culture system was investigated following injection of NPgel with or without bone marrow progenitor cells. Injection of NPgel into naturally degenerate human IVDs increased disc height and Young's modulus, and was retained during extrusion testing. Injection into cadaveric discs followed by culture under physiological loading increased MRI signal intensity, restored natural biomechanical properties and showed evidence of increased anabolism and decreased catabolism with tissue integration observed. These results provide essential proof of concept data supporting the use of NPgel as an injectable therapy for disc regeneration. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: Low back pain resulting from disc degeneration is a leading cause of disability worldwide. However, to date few therapies target the cause and fail to repair the intervertebral disc. This study investigated the potential regenerative properties of an injectable hydrogel system (NPgel) within human tissue samples. To mimic the human in vivo conditions and the unique IVD niche, a dynamically loaded intact human disc culture system was utilised. NPgel improved the biomechanical properties, increased MRI intensity and decreased degree of degeneration. Furthermore, NPgel induced matrix production and decreased catabolic factors by the native cells of the disc. This manuscript provides evidence for the potential use of NPgel as a regenerative biomaterial for intervertebral disc degeneration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».