目的:探讨负载蛋白聚糖4(PRG4)的温度敏感性聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯共聚物(PCEC)可注射水凝胶材料表征及修复新西兰兔软骨缺损的效果。方法:2022年3月至2023年6月，利用PCEC温敏性水凝胶负载了PRG4效应因子(PRG4@PCEC)，使用扫描电子显微镜观察冷冻干燥的PRG4@PCEC水凝胶的形貌，测量PCEC和PRG4@PCEC水凝胶的最低共溶温度；使用活/死细胞染色技术评估水凝胶的生物安全性；采用雄性新西兰大白兔18只，36个膝关节缺损样本，随机分为3组，其中12个缺损组用PRG4@PCEC水凝胶修复，12个缺损组用PCEC水凝胶修复，12个缺损组为空白对照组，观察水凝胶的软骨修复能力；通过微型计算机断层扫描(Micro-CT)分析软骨下骨再生，标本组织切片苏木精-伊红(HE)、马松(Masson)染色及荧光定量聚合酶链反应(PCR)评估水凝胶对软骨缺损的修复作用。组间比较采用 t检验。 结果:水凝胶具有明显的多孔微观结构，PCEC和PRG4@PCEC水凝胶分别在35 ℃和38 ℃表现出最低共溶温度；激光共聚焦观察活/死细胞染色结果证明PRG4@PCEC水凝胶对于兔软骨细胞具有良好的生物相容性；载有PRG4的水凝胶组在8周时，缺损已经完全被高含量的新生软骨组织填充，表明软骨缺损修复最佳；Micro-CT显示在8周时PCEC组[(37.33±0.39) mm 3]和PRG4@PCEC组[(25.33±0.21) mm 3]软骨下骨缺损体积均小于对照组[(51.57±0.49) mm 3， t＝32.19、69.56， P<0.01]；切片染色显示PRG4@PCEC水凝胶组软骨下骨有效形成；荧光定量PCR结果显示在4周和8周PCEC组(2.79±0.07、2.18±0.10)与PRG4@PCEC组白细胞介素-1β(IL-1β)表达水平(1.54±0.07、0.80±0.10)均低于对照组(3.21±0.08、2.54±0.07， t＝0.68、4.97、27.63、24.43， P<0.01)，同时PCEC组(0.95±0.24、1.45±0.34)和PRG4@PCEC组Ⅱ型胶原蛋白(COL2)基因表达水平(1.19±0.45、1.53±0.26)高于对照组(0.64±0.07、1.01±0.14， t＝7.47、0.08、10.70、3.12， P<0.05)。 结论:负载PRG4的温度敏感性PCEC可注射水凝胶具有良好的温度敏感性和生物安全性，对关节软骨缺损有明显修复作用。

目的 探讨在牙龈卟啉单胞菌脂多糖(Porphyromonas gingivalis-lipopolysaccharide,P.g-LPS)诱导的牙龈成纤维细胞(human gingival fibroblasts,HGFs)炎症环境下,活性氧(reactive oxygen species,ROS)响应型纳米颗粒PssL-NAC对HGFs内ROS、炎症因子、胶原蛋白生成、细胞迁移功能以及Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)-核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)通路蛋白表达的影响.方法 本研究已通过单位伦理委员会审查批准.通过响应ROS的硫缩酮键(thioketal,TK)连接聚己内酯(polycaprolactone,PCL)的疏水端和聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)的亲水端,水相油相自主装的方式得到内部包裹油溶性的抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine-NAC)的PssL-NAC微球,制备NAC水溶液,并使用透射电镜观察验证纳米粒子合成成功.在提取的HGFs中分别加入P.g-LPS(0、5、10μg/mL),P.g-LPS(0、5、10μg/mL)+NAC,P.g-LPS(0、5、10μg/mL)+PssL-NAC,共聚焦显微镜观察不同组别细胞内ROS水平,确定后续实验使用的P.g-LPS浓度.将HGFs随机分为空白对照组(对照组,不做处理),P.g-LPS组(P.g-LPS处理细胞),NAC组(P.g-LPS+NAC处理细胞),PssL-NAC组(P.g-LPS+PssL-NAC处理细胞).通过细胞增殖与毒性实验验证PssL-NAC的生物安全性.使用2′,7′-二氯荧光黄双乙酸盐探针与细胞共孵育通过荧光实时定量检测细胞内炎症因子白细胞介素6(inter-leukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和Ⅰ型胶原蛋白(collagen 1,COL1)、Ⅲ型胶原蛋白(collagen 3,COL3)的基因水平;通过划痕实验观察PssL-NAC对牙龈成纤维细胞的迁移功能的影响;通过免疫印迹法检测TLR4-NFκB信号通路相关蛋白的表达.结果 PssL-NAC具有良好生物相容性,对HGFs的细胞增殖能力无显著影响(P>0.05);在P.g-LPS浓度升高的条件下,PssL-NAC能维持细胞内大约两倍对照组的ROS水平(P<0.001);PssL-NAC能显著降低P.g-LPS诱导升高的IL-6(P<0.001)、TNF-α基因水平(P<0.001),上调COL1基因水平(P<0.001);P.g-LPS刺激后,PssL-NAC能将细胞迁移能力恢复至对照组水平(P>0.05),并降低TLR4-NF-κB通路中TLR4(P<0.001)、p65(P=0.006)、p-p65(P=0.017)蛋白的表达.结论 PssL-NAC维持细胞内适宜浓度ROS,通过TLR4-NF-κB通路减轻P.g-LPS诱导的细胞炎症,并恢复炎症条件下的细胞胶原生成和细胞迁移功能.

原发性肝癌是世界卫生组织公布的十大肿瘤之一[1],我们合成铂(Ⅳ)类药物及可降解两亲性嵌段共聚物——聚乙二醇-聚己内酯-聚赖氨酸(mPEG-b-PCL-b-PLL),合成纳米药物,实现铂(Ⅳ)的有效保护和靶向输送,成功构建昆明鼠原位肝癌动物模型.

目的:研究具有pH响应性及细胞核靶向功能的,由细胞穿透肽Tat修饰的聚乙二醇-聚己内酯共聚物胶束(PECL/DA-Tat-M)的体内抗肿瘤活性.方法:用溶剂挥发法制备了胶束,通过透射电镜(TEM)观察胶束形貌和大小.考察在不同pH条件下胶束的药物释放行为.在Bal b/c雌性小鼠的乳腺脂肪垫注射鼠源4T1乳腺癌细胞,建立小鼠乳腺癌原位模型,通过尾静脉向荷瘤小鼠注射具有pH响应及细胞核靶向功能的载药胶束.记录18天治疗期内肿瘤的体积、小鼠体重以及存活率的变化情况,并进行肿瘤组织的免疫组化研究.结果:TEM结果显示PECL/DA-Tat-M胶束呈球形结构,粒径在80 nm左右.在72小时内,胶束在pH 5.0条件释放80％的药物,而在pH 7.4条件下仅释放11％的药物.PECL/DA-Tat-M胶束组小鼠的肿瘤生长最缓慢,在治疗第18天,非靶向胶束(PECL-M)组肿瘤体积为0.82 cm3,PECL/DA-Tat-M组的肿瘤体积仅有0.51 cm3.生理盐水(Saline)组和空白胶束(PECL/DA-Tat-blank M)组的小鼠的肿瘤生长较为迅速,体积分别是PECL/DA-Tat-M胶束组肿瘤体积的4.43倍和3.76倍,差异具有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01);各组小鼠经过治疗后体重均呈现出上升趋势;治疗期后第42天,PECL/DA-Tat-M胶束组和非靶向胶束(PECL-M)组小鼠的存活率分别为60％和40％,其他组的小鼠均在39天内全部死亡(n=5);肿瘤组织免疫组化分析结果表明PECL/DA-Tat-M载药胶束能有效抑制肿瘤生长,其抑瘤率(IR)、及肿瘤细胞凋亡率(AR)明显高于其他组,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论:具有pH响应及细胞核靶向功能的胶束(PECL/DA-Tat-M)具有良好的体内抗乳腺癌活性.

目的:通过α-环糊精(α-CD)与聚乙二醇-聚己内酯两亲性嵌段聚合物(MPEG5000-PCL5000)的自组装制备超分子水凝胶,并研究其作为疏水性抗肿瘤药物载体的可行性.方法:以紫杉醇(PTX)作为疏水性抗肿瘤药物研究对象,利用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征载药水凝胶的结构,利用流变表征研究到链上环糊精的数量对其凝胶化时间、最终强度、溶涨率和降解速率的影响.结果:研究发现, PTX首先与MPEG5000-PCL5000形成稳定的复合物胶束,然后通过与α-CD的主客体作用将PTX原位包埋于凝胶中.体外释放实验表明,超分子水凝胶对药物分子的释放可以通过改变α-CD的数量进行调控.体外细胞实验证实,超分子水凝胶释放出的PTX有效抑制肿瘤细胞生长.结论:成功制备了负载抗肿瘤药物PTX的超分子水凝胶,其主要通过MPEG5000-PCL5000与α-CD的主客体相互作用.

目的 制备pH敏感电荷反转型姜黄素纳米粒子(PCE/Cur NPs),优化制备工艺并考察PCE/Cur NPs的理化性质及其对黑色素瘤(B16)细胞的抑制作用.方法 在正电性材料甲氧基聚乙二醇-聚己内酯-聚乙烯亚胺(MPEG-PCL-PEI,PCE)的基础上键合1,2-环己二酸酐使其变成负电性材料,制备带负电的PCE/Cur NPs,该纳米粒子具有pH值依赖性,pH值＞7时,PCE/Cur NPs不发生化学变化,显示负电性,pH值＜6时,PCE/Cur NPs发生化学反应,水解掉1,2-环己二酸,显示正电性.考察了其形态、粒径、载药量、包封率与体外释放等理化特性;通过MTT法、划痕实验进行检测,验证PCE/Cur NPs对B16细胞的抑制作用、抗增殖侵袭能力.结果 获得了PCE/Cur NPs,透射电子显微镜下观察所得纳米粒子形态外观圆整,大小均匀,无黏连,平均粒径为(80±5)nm;包封率为(90.0±2.0)％;载药量为(8.0±1.0)％;48 h时,PCE/Cur NPs释放趋于恒速,释放缓慢,累积释放达到(69.2±5.2)％(pH 7.4)与(71.2±4.3)％(pH 5.0);细胞实验显示,PCE/Cur NPs能够显著抑制B16细胞的生存和增殖能力,具有剂量和时间依赖性.结论 成功制备了PCE/Cur NPs,对抑制B16细胞增殖效果良好,为开发智能型抗肿瘤给药系统提供了理论依据.

用静电喷雾法制备单分散性良好、亲水性的聚乙二醇-b-聚己内酯/聚己内酯(PEG-b-PCL/PCL) 电喷微球.将聚乙二醇-b-聚己内酯(PEG-b-PCL) 、聚己内酯(PCL) 与氯仿混合磁力搅拌3 h后,采用静电喷雾的方法,以双亲(PEG-b-PCL) 含量、流速、电压为变量,研究微球形态大小、粒径分布的变化,并研究微球亲水性随双亲含量的变化程度及微球在水中的分散性.双亲含10％～20％、流速1 mL/h、电压10 kV时能得到成球性佳、粒径5～6 μm的单分散性良好的微球,粒径的变异系数为15％～21％; 双亲含量增至30％,微球之间由较多的纤维连接; 双亲含量由0增至20％时,接触角由126.2°±4.8° 降至29.9°±4.9°,差异具有统计学意义(P<0.05) ,通过改变双亲含量能有效改善微球的亲水性,同时,加入10％～20％双亲的微球在水中分散性佳,能形成均匀的混悬液.PEG-b-PCL/ PCL能得到单分散、亲水性佳的微球,为进一步制备载药微球提供条件.

CY-1-4是一种色胺酮类化合物,其抗肿瘤作用己被证实,但其水溶性差,且抗肿瘤作用机制尚未阐明.针对这些问题,本研究首先以聚己内酯[poly(caprolactone),PCL]和聚乙二醇-聚ε-己内酯[poly(ethylene glycol)-copoly(ε-caprolactone),PEG-PCL]为载体材料,通过纳米沉淀法制备了包载CY-1-4的纳米粒(CY-1-4 NPs)以改进其溶解性,测定CY-1-4 NPs对B16-F10细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平的影响、脂质活性氧抑制剂ferrostatin-1和铁螯合剂去铁胺(deferoxamine,DFO)对CY-1-4 NPs诱导B16-F10细胞死亡的修复作用及原卟啉(protoporphyrin IX,PPIX)对CY-1-4 NPs诱导B16-F10细胞死亡的促进作用,研究了CY-1-4 NPs诱导B16-F10的细胞毒是否存在铁死亡途径.结果 表明,纳米化策略可明显改善CY-1-4的水溶性,所得纳米粒粒径约为116nm,包封率约为83％,载药量约为4.80％.铁死亡机制验证结果表明,CY-1-4 NPs可以明显提高B16-F10细胞内ROS水平,ferrostatin-1和DFO可以一定程度抑制CY-1-4 NPs对B16-F10细胞的细胞毒作用,而PPIX可以促进CY-1-4 NPs对B16-F10细胞的细胞毒.上述结果均证明铁死亡是纳米化色胺酮类化合物CY-1-4诱导细胞死亡的机制之一.

目的 考察分子量15kDa以下的聚ε-己内酯-b-聚乙二醇-b-聚ε-己内酯静电组装产物的形态.方法 以2kDa和4kDa两种两端羟基聚乙二醇为引发剂引发ε-己内酯开环聚合,得到聚ε-己内酯嵌段不同的4种聚合物.以二氯甲烷或二氯甲烷-N,N二甲基甲酰胺为溶剂溶解之并静电组装.扫描电子显微镜观察所得产物形态.结果 静电组装产物有不规则团块、桑葚、球三种结构.随着分子量增加和溶液浓度变高,体系从不规则团块状向桑葚状或球状结构转变.结论 聚ε-己内酯-b-聚乙二醇-b-聚ε-己内酯静电组装可以得到多种形态产物,受溶液浓度和分子量的影响.