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《湖南大学》 2018年
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地塞米松的控制释放对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

徐露  
【摘要】:干细胞因为拥有多向分化和自我更新的能力,是受损组织修复的理想种子细胞。其中间充质干细胞(MSCs)被认为是用于临床治疗的最有前途的种子细胞类型。传统的调控MSCs向成骨细胞诱导分化的经典诱导方法主要是化学诱导液诱导法。地塞米松(DEX)是一种疏水性的糖皮质激素,研究表明DEX对成骨分化既有促进作用也有抑制作用,主要依赖于剂量、作用时间、细胞类型和阶段。目前的观点是,DEX在10~-77 mol/L时具有最显著的成骨作用,可促进MSCs向成骨细胞分化,早期促进基质合成,后期促进钙化。由于DEX疏水性强,如何在水溶液环境中维持恒定的浓度面临技术上的挑战。近年来随着纳米技术的发展,越来越多的纳米材料应用到药物释放领域。β-环糊精(β-CD)拥有特殊的圆筒状疏水性的内腔和亲水性的外沿结构,其空腔对多种疏水性分子具有很好的包合性能。β-CD可以通过主客体作用的方式包载多种疏水性药物,并且提高药物的稳定性、溶解性以及生物利用度等,所以近几年来在纳米自组装、药物及基因载体等领域受到了越来越多的关注。但检索未发现有关使用β-CD搭载成骨分化药物从而促进干细胞成骨分化的文献或专利报道。本研究采用β-CD为载药基质,采用主客体反应制备了两种DEX的控释体系。主要研究工作如下:(1)通过主客体相互作用将其直接包载于β-CD中得到第一种载药纳米粒子。(2)金刚烷(AD)是一种常用的客体分子,与β-CD的包合常数大,形成的结构最稳定。将DEX与金刚烷甲酸(AD-COOH)通过酯化反应形成AD-DEX,随后与β-CD通过主客体反应结合,得到第二种载药纳米粒子。在此研究中,我们详细研究了两种载药纳米粒子的粒径、载药量、体外药物释放行为及其对SD大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)的毒性以及诱导rBMSCs成骨分化的效率。傅立叶红外光谱(FT-IR)、质谱(MS-ESI)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、粒径分布表征结果表明DEX和AD-DEX均通过相关的作用力成功搭载到β-CD上,且具有较高的载药率和百纳米级的尺寸大小;体外药物释放实验结果表明两种载药纳米粒子均能实现DEX的缓慢释放;MTT实验结果表明:载药基质(β-CD)具有良好的生物相容性;细胞分化实验结果表明CD/AD-DEX、CD/DEX药物控释体系比游离DEX药物对rBMSCs的成骨分化效果要好。基于CD/AD-DEX与CD/DEX的缓释特性和其在诱导成骨分化的高效率,这两种新的药物递送体系能有效实现DEX药物在骨缺损部位缓慢释放从而促进rBMSCs的成骨分化,具有在体内促进骨缺损修复的潜力。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R943;TB383.1

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