Colloids Surf. B Biointerfaces：含維甲酸負載殼聚糖納米顆粒的聚己內酯/聚乙烯吡咯烷酮同軸電紡纖維用於骨再生
DOI:10.1016/j.colsurfb.2020.111110
藜蘆酸（3,4-二甲氧基苯甲酸）（VA）是一種具有治療潛力的疏水性酚類植物化合物，但迄今為止尚未報導其可促進骨骼再生。此外，疏水性化合物的遞送通常在體內受到阻礙，因此降低了它們的生物利用度。在這項研究中，發現VA具有成骨潛能，並且通過納米粒子嵌入同軸電紡纖維促進了其持續遞送。對聚己內酯/聚乙烯吡咯烷酮（PCL/PVP）進行同軸靜電紡絲，包裹VA負載的殼聚糖納米粒子（CHS-NP）。纖維表現出良好的理化和材料特性，並且與小鼠間充質幹細胞（mMSCs）具有生物相容性。當mMSCs在同軸纖維上生長時，VA可促進這些細胞向成骨細胞分化，鈣沉積反映了這一點。研究發現，在PCL/PVP/CHS-NP-VA纖維上生長的mMSCs中，一種重要的骨轉錄調節因子Runx2和其他分化標誌物如鹼性磷酸酶、Ⅰ型膠原和骨鈣素的mRNA表達均上調。總體而言，該研究描繪了一種以持續方式促進骨再生的植物化合物VA的遞送。
圖1.VA處理刺激的mMSCs中Runx2 mRNA表達。分別用100、150和200μM濃度的VA處理細胞72小時。提取總RNA並進行RT-qPCR分析。使用RPL13AB作為內部對照，計算Runx2 mRNA的相對表達。實驗一式三份進行。*表示與對照相比顯著增加（p<0.05）。
圖2.（A）CHS-NP和CHS-NP-VA的SEM圖像，（B）CHS-NP和CHS-NP-VA的TEM圖像。（C）PCL、PCL/PVA和PCL/PVP-CHS-NP-VA纖維的SEM圖像。
圖3.（A）純組分（CHS，TPP，VA，PCL，PVP）、CHS-NP、CHS-NP-VA（100、150、200μM）和同軸電紡纖維（PCL/PVP、PCL/PVP/CHS-NP和PCL/PVP/CHS-NP-VA）的FTIR光譜。（B）純組分（CS，TPP，VA，PCL，PVP）、CHS-NP、CHS-NP-VA（100、150、200μM）和同軸電紡纖維（PCL/PVP、PCL/PVP/CHS-NP和PCL/PVP/CHS-NP-VA）的XRD衍射圖。
圖4.（A）生物礦化研究是在SBF中將PCL、PCL/PVP、PCL/PVPCHS和PCL/PVP-CHS-NP-VA電紡纖維孵育7天完成的。藉助SEM成像、XRD（插圖）和（B）EDS元素分析對纖維進行了評估。
圖5.在1X PBS中孵育25天後，評估了同軸電紡纖維（PCL/PVP/CHS-NP-VA負載的濃度分別為100、150和200M）中的VA釋放，並繪製了釋放率。
圖6.mMSCs在含有100、150或200M VA的PCL/PVP/CHS-NP或PCL/PVP/CHS-NP同軸電紡纖維上培養72小時後的細胞計數。實驗一式三份進行。在此過程中使用了MUSE自動細胞分析儀，並檢查了活細胞和死細胞的圖形分區。左、右和下象限分別表示活細胞、死細胞和碎片。
圖7.在細胞水平上的成骨細胞分化。（A）和（B）將茜素紅染料添加到在PCL/PVP-CHS-NP或PCL/PVP-CHS-NP-VA（100、150和200μM）纖維上培養14天的mMSCs中。在405 nm處定量鈣沉積，並繪製了不同樣品的圖表。（C）和（D）對在細胞上培養14天的mMSCs進行von Kossa染色。通過黑點識別鈣沉積，並使用ImageJ軟體進行定量，並繪製成圖表。實驗一式三份進行。*表示與PCL/PCP-CHS-NS纖維相比顯著增加（p<0.05）。
圖8.在分子水平上的成骨細胞分化。將mMSCs在PCL/PVP-CHS-NP或PCL/PVP/CHS-NS-VA同軸電紡纖維上培養7天。分離總RNA，並使用（A）Runx2、（C）ALP和（D）Col-1的引物進行cDNA合成和qPCR分析。實驗一式三份進行。*表示與PCL/PVP/CHS-NP相比顯著增加（p<0.05）。（B）將mMSCs在PCL/PVP-CHS-NP或PCL/PVP/CHS-NS-VA同軸電紡纖維上培養7天。製備全細胞裂解物，並使用所示抗體進行蛋白質印跡分析。
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文章來源：易絲幫