检索历史 清除

摘要研究背景和目的：<br>　　人工关节的使用降低了关节疾病导致的致残率，但关节松动限制了关节的使用寿命和手术疗效。人工关节磨损产生的颗粒所引起关节周围无菌性骨溶解和关节松动被认为是影响关节使用寿命和手术疗效的主要原因。磨损颗粒被巨噬细胞识别并诱导细胞产生活性氧（ROS）及炎症因子，引起持续性炎症和成骨活力下降，最终导致关节假体松动。本文合成了一种负载铂和镧的金属有机框架（Pt@ZIF-8@La），通过免疫调节和促进成骨的协同作用，最终实现无菌性骨溶解的治疗。<br>　　方法：<br>　　（1）通过还原法制备铂纳米酶，通过自组装和阳离子交换制备负载铂和镧的金属有机框架（Pt@ZIF-8@La）；<br>　　（2）通过透射电子显微镜、X线衍射、傅里叶红外光谱、X线光电子能谱分析等检测对双金属有机框架进行表征；<br>　　（3）分别通过细胞增殖实验，活/死细胞染色，溶血实验明确金属有机框架的生物安全性，通过活性氧探针和过氧化氢保护实验明确金属有机框架的活性氧清除特性，通过蛋白印迹等实验明确其抗炎作用机制；<br>　　（4）通过碱性磷酸酶染色和茜素红染色明确金属有机框架的促成骨特性，通过蛋白印迹等实验明确其促成骨作用机制；<br>　　（5）构建小鼠颅骨溶解模型，通过骨三维重建、Micro-CT、组织学染色和血清学检测等检测进行金属有机框架的体内功能验证。<br>　　结果：<br>　　（1）利用还原法制备了催化性能良好的铂（Pt）纳米酶，再将其均匀负载在ZIF-8中，最后通过阳离子交换将镧引入结构当中，成功构建了负载铂和镧的金属有机框架（Pt@ZIF-8@La）。接着，对该平台进行了一系列表征。结果显示，Pt@ZIF-8@La具备过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等多种酶类特性；<br>　　(2)通过CCK-8、活细胞/死细胞染色、溶血实验证实Pt@ZIF-8@La的生物安全性良好，活性氧探针检测证实Pt@ZIF-8@La具有活性氧清除特性。在钛颗粒（Titanium，Ti）的诱导下，RAW264.7细胞产生炎症反应大量分泌炎症因子，并且在炎症环境下MC3T3-E1细胞成骨能力受到抑制。接着，细胞实验结果表明，Pt@ZIF-8@La可通过抑制NF-κB信号通路减少炎症因子分泌，上调OPG/RANKL比例，最终实现抗炎和促成骨的协同作用。<br>　　(3)评估Pt@ZIF-8@La的体内生物学作用。通过血清学检测和主要脏器苏木精-伊红（Hematoxylin-eosin，Hamp;E）染色证实材料具有良好的生物安全性。接着，对治疗后的颅骨组织Hamp;E染色、Masson染色、免疫组织化学染色及微型计算机断层扫描（Micro-computedtomography，Micro-CT）结果分析得知，Pt@ZIF-8@La可减少炎症因子分泌，促进成骨，具备用于治疗无菌性骨溶解的潜力。<br>　　结论：<br>　　（1）成功构建了含铂和镧元素的金属有机框架纳米平台（Pt@ZIF-8@La）；<br>　　（2）Pt@ZIF-8@La通过抑制NF-κB信号通路抗炎，上调OPG/RANKL比例改善成骨，协同治疗无菌性骨溶解。