莫诺苷结合干细胞在制备软骨修复材料中的应用制造技术

莫诺苷结合干细胞在制备软骨修复材料中的应用，莫诺苷可通过促进体外培养的大鼠MSC的Smad3信号通路的磷酸化，提高其Sox9蛋白水平的表达，但并不影响其内源性TGF‑β3基因的表达水平，通过Ly2157299抑制TGF‑β受体，将抑制体外培养的大鼠MSC的SMAD3信号通路的磷酸化作用，并降低其Sox9蛋白水平的表达。对施以Ly2157299的大鼠MSC施以莫诺苷，则可部分逆转Ly2157299对SMAD3磷酸化的抑制作用。通过U0126抑制ERK信号通路的因酸化，将抑制体外培养的大鼠MSC的SMAD3信号通路磷酸化作用。

【技术实现步骤摘要】
莫诺苷结合干细胞在制备软骨修复材料中的应用
本专利技术涉及莫诺苷的应用，尤其是涉及中药提取物莫诺苷诱导骨髓间充质干细胞向成软骨细胞方向分化，并且在动物体内验证通过植入包裹骨髓间充质干细胞的含莫诺苷水凝胶可促进骨软骨损伤修复的莫诺苷结合干细胞在制备软骨修复材料中的应用。
技术介绍
莫诺苷(Morroniside)，分子式C17H26O11(图1)，是一种环烯醚萜苷类化合物，最早从山茱萸科(Cornaceae)植物山茱萸(Cornus)的果肉中提炼出来，后陆续在金银花(Lonicerajaponica)、灰毡毛忍冬(Loniceramacranthoides)、接骨木(SambucuswilliamsiiHance)等中药材中，也发现莫诺苷的存在。作为一种中药单体，莫诺苷是中药六味地黄丸、莲花清瘟胶囊、归右丸等多种中成药的有效成分之一，具有多种生物学作用。截止到目前研究，莫诺苷的生物学作用主要体现在以下方面：1、抗凋亡作用：莫诺苷可抑制过氧化氢导致的神经细胞凋亡；抑制雷公藤导致的肝细胞凋亡及急性心肌梗死导致的心肌细胞凋亡；并且可抑制高糖环境导致的心肌细胞、人脐静脉内皮细胞的凋亡；还可抑制一氧化碳导致的神经细胞凋亡。2、促增殖、分化作用：莫诺苷可促神经干细胞增殖，并在一定条件下分化为神经元；可促进局灶性缺血后的脑组织、心肌组织周围血管再生。3、抗炎作用：莫诺苷可参与肝脏细胞、神经细胞、软骨细胞、成骨细胞、心肌细胞的炎症代谢。可通过抑制炎症反应对心肌组织、脑组织的缺血再灌注损伤起到保护作用；对骨关节炎有治疗作用。4、对损伤后血液流变学的影响：在缺血再灌注损伤动物模型中，莫诺苷可抑制血小板聚集，并降低血液黏度、血浆黏度、红细胞聚集率、血浆纤维蛋白含量，改善损伤后血液流变学异常。5、抗肿瘤作用：莫诺苷可抑制人恶性黑色素瘤细胞增殖并促进其凋亡，并且作为有效组分应用于抗甲状腺肿瘤、抗膀胱癌的药物中，但其具体生物学作用仍有待研究。6、其他：莫诺苷还作为有效组分被应用于治疗腮腺炎、支气管炎、支气管哮喘、慢性肾衰药物及阵痛药物中，但其在相关的药物中的具体生物学作用仍有待研究。关节软骨是一种覆盖于人或动物关节表面的，具有独特的组织构成和结构的生物组织，用于肢体活动时的应力承载，并减少运动时关节面的摩擦力，因此在生物体的运动过程中具有十分重要的作用。关节软骨属于透明软骨，由软骨细胞以及其细胞外基质构成，是一种高度分化的组织。尽管软骨细胞在体外细胞培养中具有增殖能力，但由于成熟的关节软骨中所含有细胞密度并不高，且其缺乏血液、神经、或淋巴液为其提供营养，因此其自我修复及再生能力极差。关节软骨可由于急性损伤、慢性磨损、年龄及全身性质疾病等发生损害，随着软骨损伤的进展以及软退化的加剧，将造成关节不可逆的退变，并导致骨关节炎(Osteoarthritis，OA)的发生，最终导致关节功能的丧失，并对生物个体的运动功能造成重大影响。关节软骨由软骨细胞和细胞外基质构成，呈现一种多层次的结构：其表面层细胞体积较小，呈扁平状，被大量的稠密的细胞外基质包绕，沿关节表面的运动方向切线排列。表面层细胞可分泌人润滑素(Lubricin)以减少运动时所带来的摩擦力。在中间层及深层，软骨细胞体积较大，呈圆型，沿垂直于关节表面的纵轴排列。中间层细胞可分泌典型的软骨细胞外基质组分，并为关节软骨提供了稳定的生化环境，而深层的软骨细胞相对于中间层的细胞体积更大，同样具有很高的分泌活性，并且同软骨下骨具有相互作用，从而维持关节生物学结构的稳定。关节软骨由大约(重量比)75％的水分，15％的胶原(Collagen)，10％的蛋白多糖(Proteoglycan)以及小于2％的软骨细胞所构成。正常关节软骨中胶原纤维主要表达Ⅱ型胶原，其也是软骨组织中特异性表达的胶原类型，为关节软骨提供主要的抗牵张能力。大分子的软骨中特异性表达的蛋白多糖被称为聚集蛋白聚糖(Aggrecan)，其被稳定地固定于胶原纤维形成的网状结构中，使得关节软骨能够承受压力变化所造成的负荷。在成熟的关节软骨中，软骨基质纤维结构在关节表面层平行于关节面，并在中间层及深层呈纵型垂直于关节表面的结构，从而更好地适应关节软骨所承受的力学环境。在关节软骨的生成中，其软骨细胞由Gdf-5(Growthanddifferentiationfactor-5)基因表达阳性的间充质干细胞(Mesenchymalstemcell，MSC)分化而成。MSC向软骨细胞的分化受到多种细胞因子、化学因子及信号通路的调节：诸如转化生长因子(Transforminggrowthfactorβ，TGF-β)超家族、成纤维细胞生长因子(Fibroblastgrowthfactors，FGFs)、胰岛素样生长因子(Insulin-likegrowthfactors，IGFs)、骨形态发育蛋白(Bonemorphogeneticproteins，BMPs)等多种细胞因子及活性物质，均可通过相关的信号通路调控软骨细胞的生成。Sma-Mad相关(SmaandMadrelated，SMAD)蛋白所参与的SMAD信号通路是软骨细胞生成过程中的关键信号通路。SMAD蛋白分为受体活化型(Receptor-regulatedSmads，R-SMADs)、共同通路型(Common-mediatorSmads，Co-SMADs)和抑制性(InhibitorySmads，I-SMADs)三类。TGF-β和BMP可同其细胞膜受体的胞外段结合，并通过其胞内段的具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性的区域(Serine/threoninekinaseactivitydomains)，磷酸化相应的R-SMADs(TGF-β通路需要SMAD2和SMAD3,而BMP通路需要SMAD1,5,8)。磷酸化的R-SMADs同SMAD4(为Co-SMAD)形成复合体并入核，激活Sox9(SryrelatedHMGbox9)基因，并启动间充质干细胞向软骨细胞分化的过程。当软骨细胞发育成熟，即开始合成并分泌相应的细胞外基质，并在多种因素的调控下排列其结构，形成成熟的软骨组织。有文献表名，SMAD3蛋白在MSC向软骨细胞方向分化的过程中其核心作用。节软骨损伤可由创伤、软骨或软骨下骨病变、全身系统性疾病(如风湿免疫性疾病)等多种原因造成；此外，年龄及关节软骨的磨损也可导致关节软骨的退行性变，导致软骨细胞代谢的失衡，并最终可引发OA。软骨损伤可根据是否穿过软骨下骨抵达骨髓区而将损伤分为部分厚度软骨损伤和全厚度软骨损伤。对于部分厚度软骨损伤，由于损伤部位缺乏血液营养及干细胞的聚集，其损伤区域通常很难自我修复。而对于全厚度软骨损伤，由于损伤抵达骨髓区，含有丰富营养成分和间充质干细胞的骨髓血可进入损伤区域并启动自我修复程序，但其生成的软骨通常为纤维软骨而非关节结构正常的透明软骨。修复损伤的纤维软骨缺乏良好的力学性能，往往在持久的力学负荷中退变更快，最终导致损伤再现。在人体内，关节软骨损伤通常不会在最初就累及甚至穿过软骨下骨，从而缺乏自我修复的能力。因此，采用临床治疗手段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.莫诺苷结合干细胞在制备软骨修复材料中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.莫诺苷结合干细胞在制...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏春，张同恩，
申请(专利权)人：厦门大学附属中山医院，
类型：发明
国别省市：福建;35