载microRNA-15b-5p壳聚糖纳米粒子的制备及其对大鼠BMSCs成骨分化影响的初步研究

摘要

目的:探讨microRNA (miR)-15b-5p对大鼠来源骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的调控功能,并构建壳聚糖/miR-15b-5p纳米粒子,研究该纳米粒子对于大鼠BMSCs成骨分化的影响.方法:提取大鼠原代BMSCs并诱导其成骨分化,检测miR-15b-5p在成骨分化过程中的表达变化.再在大鼠BMSCs中过表达miR-15b-5p并诱导其成骨分化,检测其成骨分化能力.进一步采用离子交联法制备不同质量比的壳聚糖/miR-15b-5p纳米粒子并表征其性能,将纳米粒子体外转染BMSCs及体内应用后,检测其成骨分化能力.其中,对照组不经任何处理,使用成骨分化诱导的为诱导组,过表达miR-15b-5p并成骨诱导的为转染诱导组.结果:在大鼠BMSCs成骨分化过程中,miR-15b-5p表达上调;过表达miR-15b-5p并诱导成骨后,其成骨相关基因(RUNX2、OPN、OCN等)表达高于诱导组和对照组;当壳聚糖/miR-15b-5p质量比为20∶1时,纳米粒子包封率达到(98.55±0.10)％,其形态均一,平均粒径为(156.6±9.0) nm,表面电荷为(47.0±0.5) mV.荧光检测显示壳聚糖/miR-15b-5p纳米粒子成功进入胞质.体内、外试验显示运用纳米粒子后,BMSCs成骨分化能力提高.结论:miR-15b-5p能够有效促进大鼠BMSCs成骨分化;使用壳聚糖纳米粒子负载miR-15b-5p能够促进大鼠BMSCs成骨分化及体内骨缺损修复.