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目的:探究以骨关节炎（Osteoarthritis,OA）的微环境为弱酸性环境的背景下,将甲氧基聚乙二醇羧基（Methoxy-Polyethylene glycol-Carboxymethy,mPEG-COOH）与柚皮素（Naringenin,Nar）通过酯化反应合成具备pH响应性的PEG-Nar,并通过与聚己内酯（Polycaprolactone,PCL）混合,采用静电纺丝技术制作出具有pH响应功能的PCL/PEG-Nar纳米纤维膜。探索PCL/PEG-Nar纳米纤维膜的体内外骨关节炎治疗,开发以pH响应的PCL/PEG-Nar纳米纤维膜药物输送系统（Drug Delivery Systems,DDS）作为OA治疗平台。实验方法:本研究分为两部分。第一部分:PCL/Nar纳米纤维膜对白细胞介素1β（Interleukin-1β,IL-1β）诱导的体外骨关节炎的作用研究。（1）PCL/Nar纳米纤维膜的合成。将不同比例的PCL与Nar混合,使用静电纺丝技术制作出PCL纳米纤维膜与PCL/Nar纳米纤维膜。（2）纳米纤维膜的表征。使用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）观察纤维的立体结构。（3）纳米纤维膜的生物相容性。使用CCK-8与Calcein-AM/PI染色检测纳米纤维膜的生物相容性。（4）q RT-PCR检测纳米纤维膜体外抗炎能力。使用q RT-PCR检测分析软骨细胞的炎症相关基因基质金属蛋白酶3（Matrix metalloprotein 3,MMP3）、基质金属蛋白酶13（Matrix metalloprotein 13,MMP13）、白细胞介素-1（Interleukin-1,IL-1）、白细胞介素-6（Interleukin-6,IL-6）和软骨相关基因Ⅱ型胶原纤维α1（Collagen 2α1,COL2a1）的表达。本部分为后续pH响应型药物递送缓释系统的研究奠定基础。第二部分:pH响应性PCL/PEG-Nar纳米纤维膜应用于骨关节炎的治疗研究。（1）PEG-Nar复合物的合成与表征。以EDC/DMAP作为催化剂将mPEG-COOH与Nar进行合成,使用傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared,FTIR）、紫外分光光度计验证PEG-Nar的化学成分与结构。（2）PCL/PEG-Nar膜的制作。将PCL与PEG-Nar不同比例混合,使用静电纺丝技术制作出PCL/PEG-Nar纳米纤维膜。（3）PCL/PEG-Nar纳米纤维膜的生物相容性检测。使用CCK-8筛选出4wt%为PEG-Nar复合物最合适的添加量。根据PCL、PEG、Nar三者的比例,使用静电纺丝技术制作出PCL/PEG纳米纤维膜、PCL/PEG/Nar纳米纤维膜。（4）纳米纤维膜的表征。首先进行体外药物释放验证PCL/PEG-Nar纳米纤维膜的pH响应性。采用SEM、FTIR、力学、接触角检测纳米纤维膜的表征。（5）体外实验。实验采用CCK-8、Calcein-AM/PI染色和SEM检测纳米纤维膜的生物相容性,使用q RT-PCR探究纳米纤维膜对软骨细胞炎症相关基因MMP3、MMP13、IL-1、IL-6和软骨相关基因COL2a1的表达。（6）体内实验。采用SD大鼠进行前十字交叉韧带法的骨关节炎动物模型,骨关节炎造模成功后,将纳米纤维膜植入,第4周后取样观察治疗的结果。样本固定后包埋切片,进行H＆E、番红O-固绿染色并进行组织学评分,验证PCL/PEG-Nar纳米纤维膜组的体内OA治疗情况。实验结果:成功制作出PCL/Nar纳米纤维膜的DDS,并对材料进行表征,检测纳米纤维膜的生物相容性与炎症治疗效果。通过静电纺丝技术,成功的制作出PCL/Nar纳米纤维膜,SEM结果显示PCL/Nar纳米纤维膜纤维直径光滑,具有3D结构。PCL/Nar纳米纤维膜对于软骨细胞具有良好的生物相容性,在添加IL-1β的干预下,PCL/Nar纳米纤维膜能促进软骨细胞的黏附和增殖,并且表现出低的细胞毒性,提高细胞的活力。通过CCK-8与Calcein-AM/PI染色结果显示,PCL/Nar纳米纤维膜能促进细胞增殖且具有良好的生物容性。PCL/Nar纳米纤维膜具有优异的抗炎作用,对比PCL纳米纤维膜组,PCL/Nar纳米纤维膜明显下调炎症标志性基因MMP3、MMP13、IL-1、IL-6,上调软骨标志基因COL2a1。综上所述,通过静电纺丝制备的PCL/Nar纳米纤维膜具有良好的生物学性能,能促进软骨细胞的增殖,并具有抗炎作用。基于第一部分的研究成果,在第二部分中,成功合成PEG-Nar复合物,采用静电纺丝技术成功制作出具有pH响应性的PCL/PEG-Nar纳米纤维膜DDS,并对其进行表征,探究其体内与体外的OA治疗效果。首先FTIR证实mPEG-COOH与Nar酯键的形成,紫外吸收光谱也证实PEG-Nar成功构建。使用静电纺丝技术制作出PCL/PEG-Nar膜。通过药物释放、SEM、力学、接触角实验对纳米纤维膜进行表征,结果显示材料稳定性良好,体外释放实验结果表明在pH=7.4的条件下,PCL/PEG-Nar膜的累积释放量仅为50.28%,在pH=5.0时累积释放量为69.43%,证明PCL/PEG-Nar膜可通过pH响应功能。PCL/PEG-Nar纳米纤维的直径体在254-885 nm之间,平均直径503±169 nm。杨氏模量35.15±6.48 MPa,接触角为36.1±2.51°,具有良好的亲水性。体外实验结果表明PCL/PEG-Nar膜低毒性。CCK-8、Calcein-AM/PI染色与SEM检测的表明膜具有良好的生物相容性。体外实验结果q RT-PCR结果显示PCL/PEG-Nar纳米纤维膜使软骨细胞的炎症因子相关基因表达下调为约90%,软骨相关基因Col2a1表达上调416.67%。PCL/PEG-Nar纳米纤维膜对SD大鼠体内实验也具有良好的OA治疗效果,体内结果显示,PCL/PEG-Nar纳米纤维膜未对正常软骨引发炎症,PCL/PEG-Nar纳米纤维膜的OA治疗效果优于PCL/PEG/Nar纳米纤维膜,对各组的关节进行组织学染色和组织学评分,结果均显示PCL/PEG-Nar膜对OA治疗效果显著。实验结论:本研究中,成功证明PCL/Nar纳米纤维膜制作的可行性,并成功证明其良好的生物相容性与抗炎能力。成功设计一种新型功能DDS,该系统既具有pH刺激响应功能,同时又可以根据需要预测治疗剂量在关节腔内释放。从药物释放、SEM、力学和接触角实验检测纳米纤维膜的表征。证明纳米纤维膜在酸性微环境中可以缓释出Nar,并具有良好的机械性能。通过采用CCK-8、Calcein-AM/PI染色与SEM检测证明纳米纤维膜无毒,同时具有良好的生物相容性,能促进软骨细胞的增殖。进一步通过q RT-PCR实验证明纳米纤维膜具有能有效下调炎症基因MMP3、MMP13、IL-1、IL-6与上调软骨相关基因COL2a1的表达。组织切片H＆E染色、番红O-固绿染色结果表明,纳米纤维膜未引起炎症反应,并具有优异的OA治疗作用。