检索历史 清除

摘要目的:本研究旨在研究核转录相关因子2(Nrf2)—软骨糖蛋白几丁质酶3-like-1(CHI3L1)轴在调节创伤性骨关节炎(PTOA)中的作用机制;开发炎症响应水凝胶系统，用于实现长效可控的Nrf2基因治疗，并在体内体外对其疗效进行验证。<br>　　方法:构建小鼠膝关节PTOA模型，关节内注射Nrf2过表达慢病毒载体，通过HE、Masson和番红固绿染色，以及OARSI评分评估软骨情况。通过蛋白质印迹、免疫组织化学染色和ELISA评估滑膜组织中的蛋白质表达。构建过表达Nrf2质粒转染小鼠成纤维样滑膜细胞，LPS处理以诱导炎症状态，24小时后检测Nrf2、CHI3L1的表达，活性氧水平以及炎症因子水平(TNF-α,IL-1β,IL-6)。<br>　　合成载体聚合物，并通过核磁共振验证其结构。评估其质粒复合能力，将载体聚合物与质粒复合制备纳米颗粒，表征纳米颗粒的形貌、粒径及电位。通过流式细胞术、实时荧光定量PCR(qPCR)、蛋白质印迹(WB)评估纳米颗粒的基因递送功能。通过qPCR、免疫荧光染色、Elisa评估纳米颗粒过表达Nrf2对滑膜细胞活性氧水平、炎症因子水平及分解代谢酶的影响。通过蛋白印迹检测Nrf2、CHI3L1的表达水平变化。合成炎症水凝胶并对其形貌、流变性能和炎症响应功能进行表征。关节腔内注射水凝胶，通过活体成像评估其分布及降解。构建小鼠PTOA模型并进行炎症响应水凝胶注射治疗，通过HE染色评估滑膜炎症及生物安全性，通过甲苯胺蓝染色、番红-固绿染色评估软骨损伤，通过Micro-CT评估骨损伤。<br>　　结果:体内研究中，Nrf2的过表达可以减少小鼠膝关节软骨的持续破坏，基质金属蛋白酶13(MMP13)的表达显着降低。与对照组相比，过表达Nrf2组小鼠的CHI3L1表达和血清TNF-α、IL-1β和IL-6水平降低。体外研究结果与体内一致，用LPS处理的小鼠滑膜细胞表现出ROS、TNF-α、IL-1β、IL-6、Nrf2和CHI3L1水平的剂量依赖性增加，Nrf2过表达则对他们的增加起到抑制作用。<br>　　核磁结果表明载体聚合物成功合成，并可以高效负载质粒合成纳米颗粒。纳米颗粒实现了基因递送，转染细胞并有效过表达Nrf2。纳米颗粒处理抑制了LPS诱导的滑膜细胞的活性氧、炎症因子和分解代谢酶的表达。机制研究表明Nrf2过表达抑制了 CHI3L1的产生。通过纳米颗粒与聚乙烯醇交联得到炎症响应水凝胶，实现了炎症响应性的纳米颗粒释放及Nrf2的长效过表达。炎症响应水凝胶治疗有效抑制了 PTOA模型的滑膜炎症、软骨损伤和骨破坏并且生物安全性良好。<br>　　结论:我们的数据表明Nrf2可以负向调节CHI3L1,该信号轴对PTOA的进展有调节作用。研究中构建的炎症响应性水凝胶可以实现Nrf2的长效可控过表达，在体内体外均表现出很好的疗效。