【摘 要】
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研究目的 研究透明质酸-g-硫辛酸微球颗粒（HA-LA MS）制成的可注射凝胶制剂治疗早期膝骨关节炎（KOA）的效果,验证该水凝胶的可注射性和润滑性,在体外细胞实验中评估其活性氧清除能力和抗炎作用,并对大鼠KOA模型的治疗效果进行大体观察以及组织学评价。研究方法 将透明质酸与硫辛酸进行酯化反应后获得透明质酸-g-硫辛酸酯（HA-LA）,再由反相乳液法制备获得的HA-LA微球,同大分子HA-LA溶液
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研究目的 研究透明质酸-g-硫辛酸微球颗粒（HA-LA MS）制成的可注射凝胶制剂治疗早期膝骨关节炎（KOA）的效果,验证该水凝胶的可注射性和润滑性,在体外细胞实验中评估其活性氧清除能力和抗炎作用,并对大鼠KOA模型的治疗效果进行大体观察以及组织学评价。研究方法 将透明质酸与硫辛酸进行酯化反应后获得透明质酸-g-硫辛酸酯（HA-LA）,再由反相乳液法制备获得的HA-LA微球,同大分子HA-LA溶液混合制成可注射的微球水凝胶制剂。对HA-LA MS体系的表征结构进行观察,测量流变学性能、挤出性能和润滑性能。在体外通过活性氧（ROS）清除、细胞毒（CCK-8）实验以及同诱导炎症软骨细胞共培养,验证其抗氧化应激特性、炎症抑制能力和生物相容性。此外在体内实验部分,选取2月龄健康雄性SD大鼠24只并随机分成4组,每组6只,一组不制备OA模型作为健康对照组,另三组通过膝关节腔内注射碘乙酸（MIA）制备OA模型后,再分成NS组（仅注射生理盐水）,HA组（注射普通HA）和HA-LA MS水凝胶组（注射HA-LA MS水凝胶）,三个实验组分别在第2周和第4周时进行两次注射干预。第6周时处死大鼠,通过关节软骨大体观察、苏木精-伊红染色（hematoxylin-eosin staining,HE）、番红-固绿染色（safranin O-fast green,S-F）、免疫组织化学染色（immunohistochemistry,IHC）及组织学评分进行具体评价。研究结果 HA-LA MS在扫描电镜下可观察到良好的形态一致性和吸水性。流变学测试中HA-LA MS水凝胶表现出经典的剪切变稀特性,意味着在挤出过程中受剪切应力增加时其粘度会逐渐减小,证实其具备良好的连续可注射性。激光共聚焦显微镜下可见挤出的凝胶制剂由大量相对自由且具有流动性、滑动性的微球构成。而摩擦学测试中,HA-LA MS自身与HA-LA MS水凝胶的滚转效应都能有效地降低摩擦,起到对界面优秀的润滑作用。在体外细胞实验中,荧光显微镜下观察到加入HA-LA MS后,ROS荧光强度和范围均显著降低,同样表现出显著的ROS清除功能。CCK-8实验证实HA-LA体系具有良好生物相容性,对软骨细胞没有细胞毒性。而在体外诱导的软骨细胞炎症中,HA-LA体系能够有效抑制炎症因子,缓解由炎症反应引起的变性。在体内实验中,6周时的大体观察可见对照组样同健康膝关节,内外侧髁、髁间窝及滑车结构清晰完整,关节软骨面光滑规整,色泽正常,未见软骨层凹陷、皲裂、纤维化或缺损;NS组关节面软骨明显糜烂、断裂缺失,内外侧髁见骨质增生,滑车沟软骨下骨显露;HA组内外侧髁表面存在软骨层软化和皲裂;HA-LA MS水凝胶组软骨面整体光滑且结构仍保持完整,未见大范围的软骨面断裂或缺损。HE染色和S-F染色结果表明HA-LA MS水凝胶组的软骨层形态结构保留更为完好。IHC染色结果提示相比NS组和HA组,HA-LA MS水凝胶组纤维样变的程度最轻,二型胶原成分保留的最多,同时炎症反应最轻。关节软骨改良Manking’s评分显示对照组为0.83±0.69,NS组为8.83±1.57,HA组为5.67±2.35,HA-LA MS水凝胶组为3.17±0.69。OARSI评分结果显示对照组为2.33±1.25,NS组为15.33±2.92,HA组为9.67±3.54,HA-LA MS水凝胶组为5.67±1.34。两项组织学评分结果均提示,HA-LA MS水凝胶组对于早期OA的软骨退行性变有明显的治疗效果,且疗效优于大分子HA。研究结论 透明质酸-g-硫辛酸微球颗粒制成的可注射凝胶同传统大分子透明质酸对比,拥有更强的润滑性、抗氧化应激能力和拟制炎症作用,在体内能够有效延缓和控制早期膝骨关节炎软骨退变的进展,是一种理想的关节腔注射治疗制剂,可能代表了一种针对早期膝骨关节炎简便且有前景的治疗方法。
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