摘要
目的：骨关节炎(OA)是一种慢性关节退行性疾病，通常OA患者关节腔内呈酸性环境，关节腔注射给药是目前治疗OA的有效手段，但是药物在关节腔内极易被清除。本课题设计了一种pH响应型金属有机骨架纳米载药系统，其由透明质酸(HA)修饰金属有机骨架(MOF)，并装载抗炎药物原儿茶酸(PCA)，以用于OA的治疗。 方法：实验分为三部分。第一部分：MOF@HA@PCA纳米载药系统的构建和理化性质检测。首先通过水热合成法合成MOF，然后用HA修饰MOF，最后装载PCA形成MOF@HA@PCA纳米载药系统。进行材料的表征：傅里叶变换红外光谱(FT-IR)用于表征纳米颗粒的化学结构，X射线衍射(XRD)用于表征纳米颗粒的晶体结构，透射电子显微镜(TEM)用于表征纳米颗粒的尺寸和形态，动态光散射分析仪(DLS)用于表征纳米颗粒的粒径和Zeta电位，并在体外检测该纳米载药系统的响应性能和药物释放性能。第二部分：MOF@HA@PCA纳米载药系统对白介素-1β诱导的软骨细胞的抗炎作用。实验分为四组：对照组，IL-1β组，PCA组，MOF@HA@PCA组。通过MTT法检测MOF@HA和MOF@HA@PCA的细胞毒性，通过qRT-PCR、Calcein-AM/PI染色、番红O染色、免疫荧光染色评价MOF@HA@PCA纳米载药系统的体外抗炎作用。第三部分：MOF@HA@PCA纳米载药系统对大鼠骨关节炎的治疗作用。为了探究纳米载药系统在动物体内的作用，通过ACLT构建大鼠骨关节炎模型，通过大体观察和大体评分、苏木素-伊红(HE)染色、番红-固绿染色、免疫组织化学染色、组织学评分观察第4周和第8周时SD大鼠OA严重程度，以评价MOF@HA@PCA纳米载药系统在体内的作用。 结果：FT-IR结果表明形成了MOF产物，HA已成功与MOF纳米颗粒偶联，XRD结果表明HA的偶联不会改变MOF纳米颗粒的晶体结构，TEM图像显示HA修饰后纳米颗粒的分散性更好，DLS尺寸测量显示MOF@HA@PCA的平均尺寸为123.4nm，体外释放实验结果表明在pH7.4时，MOF@HA@PCA在24小时内仅释放约14.8％的PCA，而在pH5.6时，释放约23.4％的PCA，药物释放速度明显加快，表现出明显的pH响应性。MTT结果显示MOF@HA具有生物相容性，MOF@HA@PCA在30μg/mL浓度下显示出最高的细胞活力，Calcein-AM/PI染色结果显示MOF@HA@PCA能促进软骨细胞增殖，qRT-PCR和番红O染色结果显示MOF@HA@PCA有软骨保护作用，qRT-PCR和免疫荧光染色结果显示MOF@HA@PCA有抗炎作用。大体观察和大体评分、HE染色、番红-固绿染色、组织学评分结果显示MOF@HA@PCA有软骨保护作用，软骨修复效果更好，免疫组织化学染色显示MOF@HA@PCA有抗炎作用。 结论：本研究成功构建一种由透明质酸功能化的pH响应纳米载药系统MOF@HA@PCA，该系统可以实现局部抗炎药物的递送和持续释放，延长药物在关节腔内的停留时间，并对关节炎症的酸性环境作出反应，提高治疗效率，在体内、体外均具有抗炎和软骨保护作用，为OA未来的临床治疗提供新途径。
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