付力伟 , 郭全义
解放军总医院
骨性关节炎(OA)作为全球最常见的肌肉骨骼疾病之一,往往造成关节软骨不可逆的进行性破坏 ,给众多患者带来了极大的痛苦和负担。MicroRNAs(miRNAs)已经被证明在OA的发生发展过程中起到极其重要的调控作用 。其中, miRNA-140 和 miRNA-455 是两种具有抗炎能力的主要候选药物 。目前还没有研究进行其联合治疗作用同时我们也需 要一种更加有效的药物递送系统来提高其疗效 。在过往的研究中,我们已经发现一种新型的生物活性纳米材料 -四面体框架核酸(tFNAs)能够有效递送miRNAs进入细胞,并且与传统的转染等方法相比,生物安全性更高,细胞毒性更小, 可编辑性更强。因此,我们利用四面体框架核酸来构建了一个双 miRNAs药物递送系统,并在体内外研究其对于OA的治 疗效果,提出一种新的治疗策略。
利用四条预先设计好的 DNA 单链以及两个miRNAs合成双miRNAs药物递送系统并进行相关表征。分离培养大鼠来源的 软骨细胞并在体外利用 Cy5 荧光标记检测其摄取能力。接下来,分别研究递送系统对于炎症环境下软骨细胞行为的调 控,包括凋亡,迁移以及炎症因子的分泌能力。此外通过基因组检测,筛选递送系统可能发挥作用的机制。最后,通过 体内注射到大鼠软骨缺损模型的关节腔中 ,以评估对于体内OA的疗效。
制备并表征了基于tFNAs的双miRNAs药物递送系统,并且能够被炎症环境下的软骨细胞大量摄取 。 摄取后,该系统能够显著降低软骨细胞的凋亡,并且对于其迁移能力具有一定的保护作用 。此外,体外实验结果显示该递送系统还能够显著降低炎症环境下软骨细胞相关促炎因子的表达 。最后,体内OA模型组织学和病理学结果显示递送系统能够有效保护体内关节软骨,预防OA的进展。
本研究成功制备了一种新的miRNA治疗系统用于OA的治疗,并在体内外展现出来了优异的细胞保护作用和炎症调节能力,证明了基于tFNAs的OA治疗新策略具有良好的治疗潜力和转化价值。