基因增强组织工程骨以及投递方式2021-12-27 09:38:05
基因治疗是指通过基因置换,增补等方法将目的基因导入受体细胞,替换致病基因,补偿缺陷基因功能或增强原基因功能,从而达到治疗作用。将目的基因导入机体的方式分为体内和体外两种方法,体内法直接将目的基因导入机体,使其在体内进入细胞并表达,体外法将目的基因在体外导入靶细胞后再重新输回体内并使其表达。无论是体内法还是体外法,目的基因均需进入细胞内才能表达和发挥作用。将目的基因导入细胞的方法分为病毒法和非病毒法,前者通过构建含目的基因的病毒载体,经病毒蛋白包装后感染宿主细胞,使目的基因进入宿主细胞内复制并表达,常用的病毒载体包括反转录病毒、慢病毒、腺病毒、腺相关病毒等。后者通过将目的基因直接注射或与非病毒载体结合后体内注射至靶组织,使其进入靶细胞并复制表达,常用的非病毒载体包括脂质体、阳离子多聚物、壳聚糖、无机纳米粒子等,亦有通过物理法( 如电穿孔,显微注射等) 或化学法( 如磷酸钙共沉淀等) 于体外将目的基因转移至细胞内。在骨组织工程的基础上引入基因治疗,构建成骨能力得到增强的组织工程骨。这种组织工程骨能够直接在内源性蛋白位点上诱导相应成骨因子的表达,或促进协同成骨作用生物因子的表达,或抑制炎症因子的表达等,减少副反应并降低成本。
基因投递方式分为体内和体外两种方法,体内法是直接将基因-载体复合物皮下注射或者将含目的基因的基因激活基质直接植入骨缺损处,体内法步骤相对简单,降低了污染的风险,但在体内转染靶细胞并不容易,由于缺损处还含有其他组织细胞,因此对特定细胞的转染效率较低,而且容易造成靶蛋白的异位表达。体外法是先从病人体内获取受体细胞,用目的基因在体外转染受体细胞,并将所构建的含治疗基因的细胞进行扩增后再与支架结合后植入骨缺损处,可有效提高对特定细胞的转染效率,可控性强,但与体内法相比操作复杂,时间更长,成本更高,对病人的侵入性也更大。
出自《基因治疗用于骨组织工程的研究进展》作者张志翔,徐恋祎。
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