【摘 要】
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研究目的:1.羧甲基壳聚糖-锶复合物的制备及表征;2.研究羧甲基壳聚糖-锶复合物对于软骨细胞的生物学功效;3.探讨羧甲基壳聚糖-锶复合物在动物体内的整体疗效。研究方法:1.利用锶离子螯合羧甲基壳聚糖的作用合成羧甲基壳聚糖锶。2.SEM/EDS用于分析羧甲基壳聚糖-锶颗粒微观形态和元素构成;FTIR对锶离子可能结合的官能团进行分析;XRD用于检测羧甲基壳聚糖-锶的化学合成性能。AFM用于检测羧甲基壳
【基金项目】
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广州市科技计划（201704020129）；
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研究目的:1.羧甲基壳聚糖-锶复合物的制备及表征;2.研究羧甲基壳聚糖-锶复合物对于软骨细胞的生物学功效;3.探讨羧甲基壳聚糖-锶复合物在动物体内的整体疗效。研究方法:1.利用锶离子螯合羧甲基壳聚糖的作用合成羧甲基壳聚糖锶。2.SEM/EDS用于分析羧甲基壳聚糖-锶颗粒微观形态和元素构成;FTIR对锶离子可能结合的官能团进行分析;XRD用于检测羧甲基壳聚糖-锶的化学合成性能。AFM用于检测羧甲基壳聚糖-锶的表面形貌及颗粒大小。3.细胞增殖实验（MTT）和细胞死活染色用于检测羧甲基壳聚糖-锶对骨关节炎软骨细胞的生物学毒性试验;流式细胞学实验通过定性定量检测羧甲基壳聚糖-锶对骨关节炎软骨细胞抗程序性死亡的影响;RT-qPCR通过检测炎症相关基因表达程度来判断羧甲基壳聚糖-锶对OA软骨细胞的调控;二型胶原纤维免疫荧光染色用于检测羧甲基壳聚糖-锶对OA软骨细胞分泌细胞外基质的影响。4.SPF级大鼠行前交叉韧带离断加内侧半月板游离术构建大鼠骨关节炎模型,用微量注射器对大鼠关节腔注射4周后性动物步态分析实验,之后将大鼠处死,取大鼠的膝关节,最后进行相关后续实验:膝关节软骨大体照片,微米压痕仪力学测试,Micro-CT扫描分析。研究结果:1.本研究利用锶离子螯合羧甲基壳聚糖的成熟的原理和方法制备了羧甲基壳聚糖-锶,其中锶离子成功地螯合了羧甲基壳聚糖,并且均匀地分布在羧甲基壳聚糖上;通过傅里叶红外光谱扫描分析,锶离子很可能通过配位键结合在羧甲基壳聚糖的羟基,氨基和羧基上。2.羧甲基壳聚糖锶对软骨细胞无毒性作用,同时能促进软骨细胞的增殖分化,并且在一定程度上具有抑制软骨细胞凋亡的作用。RT-qPCR实验结果证实,羧甲基壳聚糖锶能显著抑制MMP9,IL-1β,IL-6等促炎基因的表达。此外,它通过下调p53基因和上调Bcl-2基因从而起到抑制软骨细胞凋亡的作用;流式细胞仪检测出羧甲基壳聚糖锶具有能显著的抑制OA软骨细胞早期凋亡的作用;免疫荧光染色发现羧甲基壳聚糖锶还具有促进软骨细胞分泌二型胶原的功能;3.通过动物实验,进一步验证了羧甲基壳聚糖锶的功效:羧甲基壳聚糖-锶能显著的增加OA大鼠模型的膝关节软骨的厚度,同时在关节炎的早期阶段能明显的抑制炎症对软骨下骨的侵蚀。结论:本研究利用锶离子螯合羧甲基壳聚糖的成熟的原理和方法制备了羧甲基壳聚糖-锶,并通过相关的细胞实验进一步证实了羧甲基壳聚糖锶的抗骨关节炎的生物学功能,为今后的骨关节炎临床治疗提供一定的实验基础。
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