發(fā)布時間：2018-03-27 13:05

  本文選題：褪黑素　切入點：PLGA　出處：《中山大學》2012年碩士論文

【摘要】：褪黑素主要由松果體合成與分泌，近年來眾多實驗證明，褪黑素對于骨的重建過程具有重要作用，一方面能促進骨的發(fā)生，另一方面能防止骨的退化，這兩方面的作用主要通過受體依賴的或非受體依賴的方式進行。在體外，納米級濃度的褪黑素促進了多種前成骨細胞系以及人骨髓間充質(zhì)干細胞的進一步分化。褪黑素作為一種常用藥物，其給藥方式主要包括，腹腔注射、口服和靜脈注射。即便這些方式不至造成微環(huán)境不適宜的濃度，也可能產(chǎn)生某些副作用。在骨治療的應用中，局部給藥也存在一些缺陷，主要包括給藥劑量太高，給藥時間太短等。乳酸羥基乙酸共聚物（PLGA），由于具有良好的生物可降解性及生物相容性而作為藥物承載工具，被廣泛應用于骨組織材料工程研究和臨床試驗，具有親水基團，體內(nèi)分解后產(chǎn)物為二氧化碳和水。在制備中通過改變?nèi)樗岷土u基乙酸的比例調(diào)整降解的理化性質(zhì)，以適應各種藥物不同的釋放速率。 本研究目的是將褪黑素包埋封裝于乳酸羥基乙酸共聚物微球中，構(gòu)建一種褪黑素持續(xù)性緩釋系統(tǒng)PLGA-MEL-MS，并評估該緩釋系統(tǒng)所釋放的褪黑素對人骨髓間充質(zhì)干細胞體外成骨發(fā)生誘導的作用效果。 本研究中，采用單相乳液溶劑蒸發(fā)技術(shù)制備成PLGA載褪黑素微球（PLGA-MEL-MS）。掃描電子顯微鏡結(jié)果表明，包埋褪黑素后的PLGA微球與空載PLGA微球的外觀形態(tài)特征基本一致。體外藥物釋放試驗顯示，PLGA-MEL-MS具有二重藥物釋放方式：在起始突釋效率下，頭三天藥物釋放量約達到40%；然后經(jīng)過相對緩慢穩(wěn)定的持續(xù)釋放階段，在第25天，約85%的藥物釋放到微球外。細胞增殖實驗結(jié)果指出，PLGA-MEL-MS對于人骨髓間充質(zhì)干細胞的增殖沒有顯著作用。PLGA-MEL-MS具有良好的藥物緩釋效果，，對于細胞體外增殖無明顯毒性副作用。 另外，本研究進行了骨髓間充質(zhì)干細胞的成骨分化誘導，將構(gòu)建的PLGA-MEL-MS添加到成骨誘導培養(yǎng)體系中，在基因水平和蛋白水平上檢測成骨分化的效果。試驗的結(jié)果顯示，PLGA-MEL-MS相對于對照組明顯提高了堿性磷酸酶（ALP）的mRNA表達水平并且促進了ALP的活性。同時，其他幾個成骨細胞分化的標志基因Runx2、骨鈣素（Osteocalcin）及骨橋蛋白（Osteopontin）的表達水平也呈現(xiàn)顯著上調(diào)趨勢。茜素紅染色定量分析結(jié)果也表明，PLGA-MEL-MS相對于對照的空載PLGA微球，顯著地增加了間充質(zhì)干細胞分化后所分泌的鈣沉淀。 因此，本研究中所構(gòu)建的PLGA載褪黑素微球藥物釋放系統(tǒng)能控制褪黑素的釋放，并得到了在成骨分化所需時間內(nèi)，褪黑素濃度相對穩(wěn)定的微環(huán)境，促進了體外誘導人骨髓間充質(zhì)干細胞成骨分化的過程。在今后深入的臨床試驗中，此褪黑素微球緩釋系統(tǒng)可作為骨生長促進劑，為應用于體內(nèi)的骨損傷愈合康復提供了有意義的研究基礎(chǔ)。
[Abstract]:Melatonin is mainly synthesized and secreted by pineal body. In recent years, many experiments have proved that melatonin plays an important role in the process of bone reconstruction. On the one hand, it can promote the formation of bone, on the other hand, it can prevent the degeneration of bone. These two effects are mainly done in receptor-dependent or non-receptor-dependent ways. In vitro, Melatonin promoted the further differentiation of many proosteoblasts and human bone marrow mesenchymal stem cells. Melatonin, as a common drug, was administered mainly by intraperitoneal injection. Oral and intravenous administration. Even if these methods do not cause inappropriate concentrations in the microenvironment, they may have some side effects. Because of its good biodegradability and biocompatibility, it has been widely used in bone tissue material engineering and clinical trials, and has hydrophilic group, because of its good biodegradability and biocompatibility. After decomposition in vivo, the products were carbon dioxide and water. The physicochemical properties of degradation were adjusted by changing the ratio of lactic acid and glycolic acid to adapt to the different release rates of various drugs. The aim of this study was to encapsulate melatonin in the microspheres of lactate glycolic acid copolymers. A sustained release system of melatonin (PLGA-MEL-MSS) was constructed, and the effect of melatonin released by the system on osteogenesis of human bone marrow mesenchymal stem cells in vitro was evaluated. In this study, PLGA loaded melatonin microspheres (PLGA-MEL-MSN) were prepared by single-phase emulsion solvent evaporation technique. The morphological features of the PLGA microspheres after melatonin implantation were basically the same as those of the PLGA microspheres without loading. In vitro drug release tests showed that PLGA-MEL-MS had a dual drug release mode: under the initial release efficiency. In the first three days, the amount of drug released was about 40; then, after a relatively slow and steady period of sustained release, on the 25th day, The results of cell proliferation test showed that PLGA-MEL-MS had no significant effect on the proliferation of human bone marrow mesenchymal stem cells. PLGA-MEL-MS had a good drug release effect and had no obvious toxic side effect on the proliferation of human bone marrow mesenchymal stem cells in vitro. In addition, the osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells was induced, and the constructed PLGA-MEL-MS was added to the osteogenic culture system. The results showed that PLGA-MEL-MS significantly increased the expression of mRNA and the activity of ALP compared with the control group. The expression of several other markers of osteoblast differentiation, Runx2, osteocalcinin and osteopontin, also showed an up-regulation trend. The quantitative analysis of alizarin red staining also showed that PLGA-MEL-MS was significantly higher than the control PLGA microspheres. The calcium precipitate secreted by mesenchymal stem cells after differentiation was significantly increased. Therefore, the drug release system of PLGA loaded melatonin microspheres in this study can control the release of melatonin and obtain a relatively stable microenvironment of melatonin concentration within the time required for osteogenic differentiation. It promotes the process of osteogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells in vitro. In further clinical trials, the melatonin microspheres can be used as bone growth promoters. It provides a meaningful research basis for healing and healing of bone injury in vivo.
【學位授予單位】：中山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R329

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本文編號：1671632