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目的:制作负载IL-1Ra质粒DNA、TGF-β1质粒DNA的可注射壳聚糖缓释微粒,探讨其质粒DNA缓释的机制及质粒DNA释放动力学,探索影响DNA的释放率的因素,阐明壳聚糖作为新型基因转移载体和缓释载药的可行性及效率,以及载基因壳聚糖缓释微粒对早期骨关节炎的防治作用,为确立基因缓释型可注射壳聚糖作为防治早期骨关节炎的新型药物提供充分的科学依据,为骨关节炎的早期治疗开辟新的途径。
方法:
1.制备IL-1Ra质粒DNA、TGF-β1质粒DNA壳聚糖缓释系统,并对其载药、体外释药进行检测。
2.使用该系统将外源性IL-1Ra与TGF-β1基因共转染体外分离培养的兔膝关节软骨细胞,通过荧光显微镜观察、荧光定量PCR检测其表达结果,MTT检测转染对细胞生长的影响。
3.建立兔膝关节早期骨关节炎模型,分组向关节腔注射壳聚糖微球介导IL-1Ra基因和/或TGF-β1基因、壳聚糖溶液,注射后定期处死兔子,使用ELISA检测各组关节腔灌洗液的IL-1Ra、TGF-β1浓度,取关节标本Mankin's评分、HE染色、番红0染色及免疫组化检测。
结果:壳聚糖-DNA微球成球率、包封率较高;缓释、降解性能优越。荧光显微镜观察和荧光定量PCR证实转染的软骨细胞外源基因得到近30天表达。MTT提示该转染可促进软骨细胞增殖.体内试验显示转基因组的IL-1Ra、TGF-β1的基因可表达。对照组模型符合OA早期的病理变化。双基因组的软骨标本从外观、染色观察,损伤程度轻于单基因组。双基因组的Mankin's评分明显低于单基因组(P<0.05),而单基因组的Mankin's评分明显低于空白组(P<0.05)。
结论:壳聚糖微球介导IL-1Ra与TGF-β1基因共转染软骨细胞可以获得较长期表达目的基因,转基因均对损伤软骨有修复作用,IL-1Ra和TGF-β1双基因组的治疗效果优于单基因。关节腔注射壳聚糖微球介导IL-1Ra与TGF-β1基因能抑制软骨的退变和促进软骨的修复。