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骨钙素基因表达水平是未转染组的4倍2024-08-20 08:39:15

对于骨组织工程修复材料来说,仅靠周围血管的渗出无法使其获得充足的氧气,为避免坏死,需要及时在移植物内部构建血管系统。已有众多研究通过组织工程支架直接递送血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子和血小板源性生长因子等治疗性蛋白来重建骨血运,但一些临床试验未能证明这样的递送方式有显著的血管化效果,这可能是由于外源性生长因子半衰期短且在体内稳定性差造成的。

通过纳米级基因载体来递送成血管基因,可以有效解决上述问题。CHAKKA等使用聚乙烯亚胺纳米颗粒将血管内皮生长因子基因转染至人脐静脉内皮细胞,发现基因转染组的血管内皮生长因子蛋白表达长达6d,骨钙素基因表达水平是未转染组的4倍。使用支架将该基因-载体复合物移植入大鼠颅骨缺损区,发现基因转染组的新生血管数量和新骨形成体积显著增强。也有研究利用纳米载体同时负载了骨形成基因与血管形成基因,实现了成骨与成血管的“双赢”,明显加速了骨缺损愈合的速度和质量。
 
骨缺损不仅会造成局部血管破裂,还会损伤与血管伴行的周围神经组织。在骨愈合过程中,受损的感觉神经和交感神经在血管新生前表达酪氨酸羟化酶、降钙素基因相关肽等早期神经性标志物,并紧随血管化开始神经组织的再生和重塑。血液为神经再生提供了必要的养分支持,而神经再生通过分泌多种神经递质及神经肽等神经源性因子,进一步调节血管生成,并在提供感觉、促进细胞成骨分化及调控骨代谢微环境等方面持续发挥作用,这对于促进功能性骨修复至关重要。WANG等研究发现,在大鼠股骨骨折后3d时,骨折附近的骨组织内施万细胞分泌的外泌体数量急剧增加,证明神经再生在早期即参与骨修复进程。
 
出自《纳米粒子在骨组织工程化基因修饰治疗中的应用》作者:李光照,裴锡波,王剑.