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摘要本文主要从以下几方面进行论述：<br>　　第一部分 功能性纳米材料复合B-MBG支架对骨修复再生的作用<br>　　目的：制备功能性纳米材料、复合B-MBG支架，探讨该复合材料在骨缺损修复再生过程中的作用及机制。<br>　　方法：制备金纳米笼（AuNC），载入消退素D1（RvD1），外部包被RAW264.7细胞膜，即得到功能性纳米材料（M-AuNC）。透射电镜观察AuNC及M-AuNC的微形貌及结构，激光粒度仪测定粒径、电势，激光器及红外仪检测光热性能；紫外光谱仪检测吸收光谱，ELISA检测M-AuNC控释RvD1效果，CCK8检测不同浓度AuNC的细胞毒性。流式检测创伤后机体局部炎性微环境变化。流式检测不同处理条件下巨噬细胞表面炎性因子受体的表达，Western blotting检测M-AuNC表面炎性因子受体的表达，ELISA、流式检测其体外吸附炎性因子能力及对中性粒细胞活性的影响。qPCR、Western blotting检测M-AuNC对巨噬细胞极化的影响及机制。将功能性纳米材料复合B-MBG支架植入小鼠股骨缺损处，24小时取部分标本，组织切片染色检测炎性细胞数目；术后第三天激光器照射术区，术后4天、4周取材，组织切片染色分别检测巨噬细胞极化、新骨形成。<br>　　结果：透射电镜显示，AuNC成功被包被上巨噬细胞膜，厚度约为5μm；因细胞膜包被的影响，包膜后的AuNC粒径稍有增加、电势稍有降低，但是包膜后的升温曲线未发生改变且具有可重复性，二者在780-800nm处可见明显吸收峰，且808nm激光照射后，功能性纳米材料内载有的RvD1能够成功被释放；CCK8结果显示，≤50μg/ml的AuNC无细胞毒性。流式结果表明，创伤后局部炎性因子TNF-α、IL-6急剧增加，24小时达峰值，2天及4天较24小时有所减少，但仍保持高水平；中性粒细胞创伤后迅速增加，24小时达峰值，2天时较24小时有所减少，4天时基本同6小时；单核细胞于创伤后6小时开始逐渐增加，24小时达峰值，之后急剧下降，4天时极少；巨噬细胞从创伤后12小时开始逐渐增加，24小时达峰值，2天及4天虽然稍有减少，但仍保持较高水平。流式及Western blotting检测结果显示，LPS刺激后巨噬细胞表面炎性因子受体CD120a及CD126表达增加，功能性纳米材料表面的炎性因子受体的表达基本同巨噬细胞本身；ELISA结果表明，功能性纳米材料体外能够吸附炎性因子TNF-α、IL-6，且进一步流式结果显示其能够抑制腹腔中性粒细胞的活性。qPCR结果显示，功能性纳米材料经近红外激光照射后，体外能促进M2型巨噬细胞基因的表达而抑制M1型基因的表达，qPCR结果显示，体外10-9M RvD1即可明显抑制巨噬细胞M1向极化相关基因的表达，且与PI3K-AKT以及ERK信号通路的激活相关。体内组织染色显示，功能性纳米材料复合B-MBG支架植入小鼠股骨缺损处后，24小时时明显抑制CD11b阳性的炎性细胞数目；术后第三天激光照射后，第4天ARG1阳性的巨噬细胞明显增加；术后4周标本Hamp;E、Masson及I型胶原免疫组化染色显示，功能性纳米材料组有更多的新生骨，另外，与不含纳米材料组比，不含RvD1的纳米材料也具有一定的促进新骨形成的能力。<br>　　结论：功能性纳米材料通过表面的炎性因子受体吸附环境中的炎性因子，而抑制炎性细胞活性，通过释放RvD1激活PI3K-AKT及ERK信号通路而促进巨噬细胞M2向极化，促进组织修复，复合B-MBG支架后，增强体内骨修复再生效果。<br>　　第二部分 组蛋白甲基化酶Setd7在B-MBG支架促进成骨中的作用<br>　　目的：探讨B-MBG支架体内促进骨缺损修复效果及Setd7在其中的作用。<br>　　方法：建立大鼠OVX模型及股骨缺损模型，并植入MBG支架、B-MBG支架，通过体内组织染色，分析MBG支架及B-MBG支架材料促进股骨缺损修复的效果差异。利用RNA-seq分析体内组织的成骨基因表达，并检测体内骨组织标本中甲基化酶及非甲基化酶的表达差异。免疫荧光共定位确认目的蛋白的细胞定位。MBG及B-MBG支架浸提液培养人骨髓间充质干细胞human BMSCs，进行CCK-8、Realtime-PCR、ALP染色及茜素红染色选择最适的浸提液浓度，用于后续实验。KEGG分析B-MBG支架材料促进成骨的相关通路变化，体外用MBG及B-MBG支架浸提液分别刺激human BMSCs，检测相关通路蛋白的变化。利用shRNA技术干扰human BMSCs中的目的基因，检测细胞成骨能力变化。<br>　　结果：组织学染色显示，与MBG支架相比，B-MBG支架能促进OVX大鼠股骨缺损的修复再生。RNA-seq分析表明，B-MBG组成骨基因表达明显高于MBG组，且甲基化酶及非甲基化酶的表达上调，以Setd7最为明显。体内组织切片免疫组化学染色显示，B-MBG组中Setd7及H3K4me3表达明显高于MBG组，且免疫荧光染色发现，二者均能与Runx2阳性细胞共定位于核内。KEGG分析发现，B-MBG支架促进成骨与Wnt/β-catenin信号通路激活相关，体外用浸提液刺激human BMSCs，确认Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白的变化。干扰Setd7基因后，human BMSCs的成骨能力减弱，且不能因B-MBG浸提液的加入而改善。<br>　　结论：含硼多孔生物活性玻璃B-MBG通过释放硼，激活Wnt/β-catenin信号通路而促进组蛋白甲基化酶Setd7的表达，从而促进hBMSCs成骨向分化及体内骨缺损修复再生。