多功能纳米载体具有成骨治疗作用和刺激响应特性2024-08-21 11:52:01
外泌体是由细胞自身分泌的纳米级囊泡，具有天然生物学起源的膜结构，比目前大多数有机或无机纳米载体拥有更突出的生物相容性、细胞内化能力和稳定性。在骨组织工程中，通常选用骨相关细胞的外泌体作为基因载体。因为这些外泌体自身含有细胞产生的各种核酸、蛋白质和肽等生物活性物质，并且其表面携带的天然靶向分子能够将这些成骨性分子输送到不同的受体细胞，如间充质干细胞、成骨细胞、软骨细胞、破骨细胞、内皮细胞和免疫细胞。这些外泌体通过旁分泌作用参与炎症调节、氧化应激、血管生成、成骨分化和骨代谢等生理过程，对维持骨稳态有重要的调控作用。因此，工程化的外泌体可以与人工添加的目的基因协同重塑骨新生环境。LIN等利用从软骨雌激素细胞系中分离出的外泌体封装血管内皮生长因子165基因，使用支架将该基因复合物递送至大鼠临界骨缺损处，发现空载组外泌体相对于对照组明显上调了成骨基因表达和新骨形成，而基因-外泌体复合体组通过增加新生血流灌注，进一步加快了骨愈合速度。应用外泌体基因载体的主要限制在于目前制备外泌体的技术复杂，剂量控制和标准化难度大，因此仍需深入研究，以实现大规模生产和确保安全性。
在20世纪90年代末，研究人员开始认识到纳米粒子在基因递送方面的潜力，并成功将纳米载体-基因复合物递送至体内，促进了骨缺损愈合。在2000年代中期至2010年代初，为了提高基因递送效率和生物相容性，科学家们开始对纳米颗粒进行功能化处理，开发出多种表面修饰技术和新型纳米载体类型。在2020年代至今，多功能纳米载体如外泌体和金属有机框架等的研发成为热点，这些载体本身具有成骨治疗作用和刺激响应特性，可以与之递送的目的基因协同提升成骨效果，同时实现基因递送的精准靶向，减少不良反应并提高治疗效果。
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.
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