关节腔注射负载Dickkopf-3的温敏羟丁基壳聚糖水凝胶对大鼠骨关节炎的影响

摘要

背景 Dickkopf相关蛋白3(Dickkopf-3,DKK3)具有治疗骨关节炎(osteoarthritis,OA)的潜力,羟丁基壳聚糖(hydroxybutyl chitosan,HBC)温敏水凝胶是一种新型药物载体。目的 探讨负载DKK3的HBC(DKK3-loaded HBC)水凝胶对OA大鼠的影响。方法 制备DKK3-loaded HBC,通过恒温水浴测定凝胶时间,酶联免疫吸附实验计算体外释放曲线,细胞毒性实验验证安全性。将24只大鼠随机均匀分为假手术组、OA模型组、OA+DKK3组、OA+DKK3-loaded HBC组,每组6只。使用前交叉韧带离断法造模后,不同组别大鼠分别关节腔注射磷酸盐缓冲溶液、DKK3或DKK3-loaded HBC干预。步态分析后分离大鼠膝关节,进行显微计算机断层扫描评估骨质改变,苏木精和伊红染色以及免疫组化染色评估软骨改变。结果 DKK3-loaded HBC溶液在37℃条件下10 s内形成水凝胶,DKK3在24 h内迅速释放并持续超过168 h。DKK3和HBC浸取液对软骨细胞活力没有显著影响。与OA模型组相比,OA+DKK3-loaded HBC组大鼠的步速、步幅、后爪与地面接触时间提高(P均<0.05),骨和软骨的完整性提高,软骨基质的损失和软骨基质酶的表达减少(P均<0.05)。结论 HBC具有良好的药物缓释能力,关节腔注射DKK3-loaded HBC可能通过降低软骨基质酶的表达延缓大鼠OA的进展,改善疼痛和运动能力。