载穿心莲内酯胶原缓释支架促进体外炎症环境下软骨细胞表型维持的研究

本文主要研究载穿心莲内酯胶原缓释支架对炎症环境下软骨细胞维持表型的作用.通过物理共混结合真空冷冻干燥的方法制备载穿心莲内酯胶原缓释支架,采用环境扫描电子显微镜(ESEM)、真密度仪和紫外可见分光光度计表征载药支架的形貌、开孔率和药物释放情况.将经分离、扩增培养后的兔关节软骨细胞接种于载穿心莲内酯胶原缓释支架上,在常规培养液条件下培养3d、白细胞介素1β(IL-1β)模拟的炎症环境下培养7d,期间采用阿尔玛蓝(Alamar Blue)、荧光素二乙酸(FDA)染色、实时定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)等方法研究所制备支架对软骨细胞的增殖和表型的影响.实验结果表明,真空冷冻干燥法制备的胶原支架孔连通性良好,平均孔径为(120.7±17.8)um,开孔率可达96％,该载药支架可在两周内实现药物的持续释放.AlamarBlue实验结果表明,质量分数为2.22％的载穿心莲内酯胶原缓释支架可显著抑制软骨细胞增殖,而其它载药浓度的胶原缓释支架对炎症环境下软骨细胞的增殖无显著影响.FDA染色结果表明,质量分数为0.44％的载穿心莲内酯胶原缓释支架可降低IL-1β对软骨细胞形貌的改变,且该浓度载药支架可显著抑制基质金属蛋白酶-1(MMP-1)和基质金属蛋白酶-13 (MMP-13)的转录,促进基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)、软骨细胞外基质相关基因Ⅱ型胶原(COLⅡ)和聚集蛋白聚糖(Aggrecan)的转录,提高COL Ⅱ/Ⅰ型胶原(COL I)的比值.基于以上研究结果,表明质量分数为0.44％的载穿心莲内酯胶原缓释支架可以抑制IL-1β模拟的炎症环境下软骨细胞内不利于维持表型的基因(如:MMP-1、MMP-13)的转录,促进利于维持表型的基因(如:COLⅡ、Aggrecan、TIMP-1)的转录,从而增强炎症环境下的软骨细胞维持其表型的能力,有望用于关节炎软骨损伤修复.