攜載BMP4基因的核殼結(jié)構(gòu)納米粒子修復(fù)兔橈骨臨界骨缺損的研究.pdf

1、背景及目的：骨缺損常因創(chuàng)傷、感染、腫瘤等所致，傳統(tǒng)的治療方法如自體骨移植、異體骨移植或非骨性材料等并發(fā)癥多且效果不理想。因此，研究者們將骨組織工程與基因治療技術(shù)結(jié)合，探討能夠在體外安全有效緩釋并表達(dá)目的基因的載體。最近研究表明，殼聚糖（CS）也可以作為基因載體，其具有獨(dú)特的生物安全性和生物相容性，可與基因形成穩(wěn)定的納米粒子，在體內(nèi)緩慢降解而緩釋基因。骨形成蛋白（BMP）在骨修復(fù)及骨再生中起著非常重要的作用，BMP4蛋白是BMP家族中重要

2、的蛋白之一，具有誘導(dǎo)骨細(xì)胞分化和促進(jìn)新生骨的形成作用。本研究旨在探究修飾后的殼聚糖包裹BMP4基因形成的核結(jié)構(gòu)及核殼結(jié)構(gòu)在體外轉(zhuǎn)染效率及體內(nèi)對(duì)兔橈骨臨界骨缺損的修復(fù)作用。
　　方法：巰基烷基化殼聚糖（TACS）與BMP4質(zhì)粒通過(guò)正負(fù)電作用形成核結(jié)構(gòu)，外包裹聚乙二醇修飾羥丁基殼聚糖（EG-HBC）形成殼結(jié)構(gòu)，對(duì)HEK293T細(xì)胞進(jìn)行體外轉(zhuǎn)染，Western blot，免疫熒光實(shí)驗(yàn)探索核及核殼結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)染效率。構(gòu)建兔子雙前肢18mm完全

3、性臨界骨缺損模型，分別植入含有TACS@EG-HBC/pBMP4或TACS/pBMP4的明膠海綿，對(duì)照組僅植入單純的明膠海綿。術(shù)后2、4、8、12周取標(biāo)本做分別處理,檢測(cè)缺損部位的大體標(biāo)本、骨密度及骨礦物質(zhì)含量、X線、HE染色、免疫組化法、生物力學(xué)。
　　結(jié)果：Western blot顯示TACS@EG-HBC/pBMP4蛋白表達(dá)最高，免疫熒光結(jié)果示TACS@EG-HBC/pBMP4轉(zhuǎn)染效率高于TACS/pBMP4組和對(duì)照組。大體

4、標(biāo)本示：TACS@EG-HBC/pBMP4/G組2周可見(jiàn)新生骨痂，4周缺損處骨痂接近橋接，中間有纖維組織，8周骨痂骨化并橋接，12周骨缺損完全骨化修復(fù)；骨密度及骨礦物質(zhì)含量顯著高于TACS/pBMP4/G組和G組； X線示：術(shù)后12周骨缺損處已完全修復(fù)，骨髓腔已再通；HE染色：4周時(shí)可見(jiàn)大量軟骨細(xì)胞，后形成骨小梁相互連接成片，到12周時(shí)新生骨小梁相互連接成板層骨；免疫組化：BMP4棕色蛋白染色明顯；生物力學(xué)測(cè)定：所形成的新生骨與正常骨組