RGD短肽修饰壳聚糖作为钛表面hBMP--2cDNA基因载体表达效率的研究.docx

RGD短肽修饰壳聚糖作为钛表面hBMP--2cDNA基因载体表达效率的研究
RGD短肽修饰壳聚糖作为钛表面hBMP-2cDNA基因载体表达效率的研究
近年来，基因治疗已成为治疗各种疾病的重要方法之一。特别是在骨组织工程方面，基因治疗已被广泛应用。因为许多骨再生的生物活性分子，如人类骨形态发生蛋白-2(humanbonemorphogeneticprotein-2,hBMP-2)，已被证明可以通过基因转化技术的手段来获得。
然而，基因治疗的一大难题是如何将目标基因稳定、有效地转化到受体细胞中。近年来，许多研究者采用基因工程技术，将目标基因构建到载体上，以实现目标基因传递。不同的载体对基因表达效率、送达效率和生物安全性都有显着的影响。因此，选择合适的载体是基因治疗成功的关键。
在骨组织工程领域，钛合金是一种广泛应用的骨修复材料。虽然钛合金已被广泛使用，但它的高化学惰性导致了其与周围骨组织间的完整性和稳定性较差，从而影响了其临床应用。因此，探索具有骨生长潜力的材料还是有必要的。壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，并已被广泛用于骨修复和骨生长的研究中。然而，壳聚糖表面缺乏细胞黏附位点，这直接影响了其在细胞黏附、增殖和骨成熟过程中的作用。
为了提高壳聚糖的生物活性，人们开始利用各种化学修饰方法增强其细胞相容性和生物活性。其中，RGD短肽修饰是最常用的一种，因为RGD短肽可以结合到细胞表面的α5β1整合素，并作为黏附分子调节细胞的黏附、增殖和迁移。许多研究已表明，RGD短肽修饰可以提高壳聚糖材料的细胞相容性和生物活性。
然而，在基因治疗中，RGD短肽修饰壳聚糖作为基因载体的研究还不多见。因此，本文旨在评估RGD短肽修饰壳聚糖材料作为钛表面hBMP-2cDNA基因载体表达效率的可行性。
首先，本研究制备了RGD短肽修饰的壳聚糖材料。在制备过程中，我们选择了一个合适的化学方法，利用乙醇胺将二羧酸壳聚糖进行缩合反应，并在反应溶液中加入RGD短肽进行修饰。通过紫外-visible光谱（UV-Vis）和傅立叶变换红外光谱（FT-IR）对材料进行表征，确认RGD短肽已成功修饰到了壳聚糖链上。
为了评估RGD短肽修饰壳聚糖的生物活性，我们选择了MG-63人骨肉瘤细胞系进行细胞黏附实验。将修饰和未修饰的壳聚糖片经过24小时的细胞培养后，将细胞固定并用乙酸洋红染色。通过荧光显微镜分析细胞在不同材料上的黏附情况。结果显示，RGD短肽修饰的壳聚糖材料表现出了更好的细胞黏附性能，黏附细胞数量明显多于未修饰材料组。
接着，我们将hBMP-2cDNA基因构建到RGD短肽修饰的壳聚糖材料上。构建方法采用PCR，通过扩增hBMP-2cDNA并将其固定到壳聚糖材料的载体上。将材料悬浮于细胞培养基中，并加入细胞两天，进行基因转化。最终，我们通过荧光素酶报告基因分析了基因转化效率。
结果显示，RGD短肽修饰的壳聚糖材料作为hBMP-2cDNA基因载体表达效率较高。通过对不同组材料在转染48小时后的Luciferase荧光强度进行比较，结果表明，在RGD短肽修饰的壳聚糖材料中，Luciferase荧光强度较高，表明表达效率更高。而未修饰的壳聚糖材料和空白对照组表达效率较低。
因此，我们认为RGD短肽修饰的壳聚糖材料是一种可行的基因转移载体，可以用作hBMP-2cDNA基因的有效载体。本研究为利用骨生长因子2(BMP-2)的基因治疗治疗骨缺损提供了新思路，同时探索了壳聚糖修饰技术在基因治疗领域的应用前景。