缓释核壳结构利用基因传递用于骨缺损的研究

目的利用巯基烷基化壳聚糖(TACS)与质粒形成纳米粒子,在其外围包裹羟丁基壳聚糖(HBC)用以增加纳米粒子稳定性,并赋予其缓释的功能。方法利用骨形态发生蛋白4(BMP4)-绿色荧光蛋白(EGFP)融合基因的负电性与TACS的正电性相互作用形成核结构(TACS-pBMP4-EGFP),再与HBC相互作用形成核壳结构(TACS/HBC-pBMP4-EGFP)。利用动态光散射,透射电镜,凝胶电泳,体外转染,Western blot及动物成骨实验验证TACS、HBC对pBMP4-EGFP的包裹及缓释。结果随着氮磷比增加,TACS-pBMP4-EGFP直径逐渐减小当氮磷比大于8时,TACS-pBMP4-EGFP直径小于200 nm,包裹HBC后,TACS/HBC-pBMP4-EGFP粒径小幅度增加且电势趋于中性,易于被细胞转染表达出BMP4。流式细胞仪和Western blot结果均显示随着转染时间增加,核壳结构转染率逐渐增高兔桡骨缺损修复过程中,X线片可见携载核壳结构的缺损处骨密度明显增高,皮质骨连续性较好,呈骨性愈合。结论

携载BMP4基因的核壳结构纳米粒子修复兔桡骨临界骨缺损的研究

目的将改性的壳聚糖包裹骨形态发生蛋白4(BMP4)质粒形成核壳结构,以明胶海绵为此纳米粒子载体,探究其对兔桡骨临界骨缺损的修复作用。方法新西兰大白兔24只,每只兔子的左右前肢按随机法分为负载BMP4质粒核壳结构组(TACS@EG-HBC/p BMP4/G组)、负载BMP4质粒核结构组(TACS/p BMP4/G组)和对照组。在双侧桡骨制备长约18 mm的完全性临界骨缺损,分别植入含有TACS@EG-HBC/p BMP4或TACS/p BMP4的明胶海绵,对照组仅植入单纯的明胶海绵。术后2、4、8、12周取标本做分别处理,检测缺损部位的大体标本、骨密度及骨矿物质含量、X线、HE染色、免疫组化法、生物力学。结果 24只兔子均纳入分析,术后切口未见感染、化脓等症状。大体标本示:TACS@EG-HBC/p BMP4/G组骨缺损完全骨化修复;骨密度及骨矿物质含量显著高于TACS/p BMP4/G组和对照组(P<0.05);X线示:术后12周骨缺损处已完全修复,骨髓腔已再通;HE染色结果显示:新生骨小梁相互连接成板层骨;免疫组化结果显示:BMP4棕色蛋白染色明显;生物力学测定结果显示:所形成的新生骨与正常骨组织生物力学差异无统计学意义。结论 TACS@EG-HBC/p BMP4/G具有良好的安全性和成骨能力。