摘要目的 构建负载桑黄素的碳点紫外光交联壳聚糖(ultraviolet-cross-linkable chitosan-carbon dots-morin,NMCM)水凝胶,通过体内外实验观察其能否修复软骨损伤,并探讨相关机制.方法 取壳聚糖联合甲基丙烯酰酥制备紫外光(ultraviolet,UV)交联壳聚糖、联合丙烯酰胺制备碳点,两者混合后加入桑黄素溶液,在UV下照射交联,获得NMCM水凝胶,检测其缓释性能.取关节置换患者自愿捐赠的正常及膝关节骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)软骨组织,分离培养软骨细胞并经甲苯胺蓝染色鉴定.取第3代KOA软骨细胞,首先分别与12.5、25.0、50.0 μmol/L桑黄素及负载该浓度桑黄素的NMCM水凝胶混合培养,细胞计数试剂盒8(cell counting kit 8,CCK-8)法检测上述浓度桑黄素及水凝胶对软骨细胞增殖的影响;然后与负载50 pmol/L桑黄素的NMCM水凝胶共培养,免疫荧光染色检测Ⅱ型胶原蛋白(collagen type Ⅱ,COL-Ⅱ)水平、2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯探针检测活性氧水平.取4周龄SD大鼠20只,构建右后肢膝关节软骨损伤模型,随机分为两组(n=10);其中实验组软骨缺损处注射负载25 μmol/L桑黄素的NMCM水凝胶,对照组不作处理.术后4周,取标本micro-CT观察股骨髁软骨缺损修复情况,大体观察缺损部位并行国际软骨修复协会(ICRS)大体评分,番红-O固绿染色及COL-Ⅱ免疫组织化学染色观察软骨和软骨下骨并行ICRS组织学评分,Western blot以及实时荧光定量 PCR 检测软骨组织中 TNF-a、NF-κB、基质金属蛋白酶 13(matrix metalloproteinase 13,MMP-13)、COL-Ⅱ 蛋白及mRNA表达.结果 实验成功构建负载不同浓度桑黄素的NMCM水凝胶,其短时间内药物释放速度较快,24 h后速度逐渐放缓,96 h时释放量接近于0,此时药物累积释放率达88％.浓度≤50μmol/L的桑黄素对软骨细胞无毒性作用,且在NMCM水凝胶干预下,软骨细胞增殖能力提高(P＜0.05).NMCM水凝胶可提高KOA软骨细胞中COL-Ⅱ水平(P＜0.05),降低活性氧水平(P＜0.05),但尚未达正常水平(P＜0.05).动物实验显示,实验组术后4周关节面粗糙,软骨缺损可见,但其周围有组织修复,关节间隙仍保持正常;对照组关节面更粗糙,软骨缺损未见组织修复.与对照组相比,实验组软骨细胞较多,COL-Ⅱ表达增强,ICRS大体及组织学评分均较高(P＜0.05);MMP-13、NF-κB、TNF-a蛋白及mRNA相对表达量降低,COL-Ⅱ蛋白及COL-2al mRNA升高,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 NMCM水凝胶能促进大鼠膝关节软骨细胞增殖、抑制软骨细胞分解代谢,抵抗氧化应激反应,保护软骨细胞,促进软骨修复.