《殼聚糖介導CrmA基因轉染對骨關節炎軟骨退變的作用研究》是依託武漢大學，由邱波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：殼聚糖介導CrmA基因轉染對骨關節炎軟骨退變的作用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：邱波
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
白細胞介素1β(IL-1β)是骨關節炎關節軟骨破壞最直接的細胞因子。細胞因子反應調節蛋白A(CrmA)可以阻斷IL-1β轉化酶（ICE）對IL-1β前體的剪下，抑制IL-1β的分泌。我們的前期研究顯示殼聚糖可以抑制IL-1β誘導的軟骨細胞凋亡，維持IL-1β誘導下軟骨細胞的增殖能力和表型,抑制骨關節炎軟骨細胞基質金屬蛋白酶的表達；殼聚糖複合支架與軟骨細胞之間有良好的組織相容性。本項目擬構建攜帶CrmA基因的質粒，以殼聚糖為介導，檢測轉染目的基因軟骨細胞的CrmA蛋白表達及功能，探討CrmA對IL-1β的抑制作用，並研究其對骨關節炎軟骨細胞的保護作用和分子機制；製作殼聚糖CrmA基因質粒微粒，探討關節腔注射該微粒對骨關節炎軟骨退變的作用，為今後以IL-1β為靶向的骨關節炎疾病的臨床治療提供理論依據。
結題摘要
本項目探討殼聚糖（CS）- 細胞因子反應調節蛋白A（CrmA）納米粒對骨關節炎（OA）軟骨退變的作用。為此，進行了以下研究：（1）CrmA重組質粒的構建；（2）CS-pCDNA3.1(+)CrmA對白細胞介素1β(IL-1β)誘導的軟骨細胞的影響；（3）關節腔注射CS-pCrmA納米粒對OA軟骨退變的作用；（4）此外，我們增加了殼聚糖薄膜對間充質幹細胞（MSCs）的作用研究；開發了一種以TPGS-b-(PCL-ran-PGA)為載體的納米粒。結果發現：（1）CS是一種無毒有效的非病毒基因載體，能夠介導CrmA在軟骨細胞中表達。CS-pDNA納米粒無細胞毒性。（2）CS介導的CrmA能明顯抑制IL-1β誘導的軟骨細胞凋亡，顯著抑制軟骨細胞基質金屬蛋白酶（MMPs）、IL-1β轉化酶（ICE）、IL-1β和腫瘤壞死因子α（TNF-α）的表達，並顯著抑制軟骨細胞NF-κB報告基因的活性，但對基質金屬蛋白酶組織抑制因子（TIMPs）的表達無明顯影響。（3）CS-pCDNA3.1(+)CrmA能顯著上調IL-1β誘導的軟骨細胞aggrecan和Ⅱ型膠原的表達，抑制Ⅰ型膠原、誘導型一氧化氮合酶（iNOS）的表達，減少軟骨細胞一氧化氮的合成。（4）關節腔注射CS-pCrmA納米粒能夠明顯減輕OA軟骨退變程度，顯著抑制OA軟骨組織MMPs、ICE、IL-1β和iNOS的表達,並上調aggrecan和Ⅱ型膠原的表達，顯示CS-pCrmA納米粒對早期OA軟骨具有修復保護作用。（5）與常規貼壁培養的MSCs相比，CS薄膜培養的MSCs的形態發生了明顯改變，其遷徙、乾性相關基因的mRNA表達水平明顯增高，顯示CS薄膜培養的MSCs在維持其乾性、歸巢能力等方面明顯優於常規培養的MSCs。（6）修飾的TPGS-b-(PCL-ran-PGA)可以作為多功能載體負載藥物和基因，製備成納米粒用於臨床治療，為進一步探討OA的靶向治療奠定基礎。結論：CS-pCrmA納米粒能夠明顯減輕OA軟骨退變程度，對早期OA軟骨具有修復保護作用，其機制與CrmA能通過抑制軟骨細胞ICE的活性，抑制IL-1β的合成有關，本研究為OA靶向治療開拓了新的思路。
