壳聚糖/聚乙烯亚胺复合物载BMP2基因促进骨再生的研究

• 作 者: 赵亮[1]张恺[2]徐晓薇[1]金晗[1]丛明宇[1]赵菁[1]杨柏[2]孙宏晨[1]
• 机 构: 吉林大学口腔医学院,吉林省,长春市,130021
• 出 处: 2014全国口腔生物医学学术年会暨“西湖国际”口腔医学高峰论坛
• 发表日期: 2014年期

　　目的：制备壳聚糖接枝聚乙烯亚胺(CS-PEI)共聚物载体,并复合BMP2基因促进骨组织再生。方法：利用高碘酸盐氧化的脱乙酰壳多糖(CS)和低分子量聚乙烯亚胺(PEIMW=1800)之间的亚胺反应来制备共聚物,并对其理化性质进行表征。利用CS-PEI/BMP2复合物转染MC3T3-E1细胞,通过流式细胞术检测其其转染效率及对细胞周期和凋亡的影响；通过realtime-PCR、茜素红染色和Westernblot研究其体外促成骨的作用；将CS-PEI/BMP2复合物与明胶海绵支架复合后移植到大鼠颅骨缺损内,通过Micro-CT和组织学染色等方法观察其体内促成骨作用。结果：CS-PEI表现出良好的DNA结合能力,共聚物与DNA质量比为1∶1时二者完全结合,随着共聚物与DNA质量比的增加,CS-PEI/DNA复合物的粒径大小呈减少趋势,Zeta电位逐渐增高；CS-PEI/DNA复合物对MC3T3-E1细胞的增殖、凋亡和细胞周期均无明显影响,转染效率高于PEI(MW=25000)和lipofectmine2000；转染CS-PEI/BMP2后,Realtime-PCR检测MC3T3-E1细胞成骨相关基因的表达都有上调,钙结节的形成量也明显多于对照组,Westernblot结果显示成功激活下游蛋白SMAD-1/5/8的磷酸化；体内试验中通过Micro-CT观察到CS-PEI/BMP2组的大鼠颅骨缺损边缘不规则,骨缺损面积明显减小,促骨形成效果优于明胶海绵组,组织学观察对大鼠各脏器无明显损害。结论：我们的结果表明,CS-PEI纳米共聚物是一种有效的基因载体,其与BMP2基因结合后能够促进骨组织的再生。