MicroRNA-93-5p抑制剂缓释微球复合BMSCs移植联合补肾活血法治疗创伤性股骨头坏死的研究

Trauma-induced osteonecrosis of the femoral head (TIONFH) is the main complication of femoral neck fracture. The key factors are how to prevent early collapse osteonecrosis and revitalize the vitality of the femoral head. It is known that the procession of bone repair is closely related to bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) into osteoblasts. Furthermore, the endogenous microRNA (miRNA) play a regulatory role in osteogenic differentiation of BMSCs. Previous studies have found that: miRNA-93-5p is expressed significantly in peripheral blood of TIONFH patients; miRNA-93-5p can by inhibiting the expression of BMP-2 to suppress osteogenic differentiation of BMSCs, but miRNA- 93-5p inhibitors can reverse this process; application of Tonifying Kidney and Activating Blood Herbal medicines can promote the healing of femoral neck fracture, reduce the incidence of TIONFH. And it can induce hBMSCs osteogenesis by inhibiting the expression of miR-93-5p.Our group will attempt to prepare miRNA-93-5p inhibitor sustained-release microspheres, which will combined with BMSCs transplantation local, in order to regulate the process of bone repair in femoral head necrosis area. MiRNA-93-5p inhibitor sustained-release microspheres will be corrdinated with Tonifying Kidney and Activating Blood Herbal medicines to treat with femoral head necrosis, so as to preserve the hip joint function.

创伤性股骨头坏死（TIONFH）为股骨颈骨折的主要并发症，防止股骨头塌陷并恢复骨修复的活力是治疗的关键。已知骨髓间充质干细胞（BMSCs）的成骨分化与骨修复密切相关。最新发现：miRNA-93-5p在BMSCs成骨分化中起重要作用。前期研究显示：miRNA-93-5p在TIONFH患者外周血中显著高表达，且与成骨因子BMP-2的3’UTR存在结合位点并抑制其表达；miRNA-93-5p抑制剂可阻断该过程，可能是促进成骨分化的潜在途径。补肾活血中药能促进股骨颈骨折愈合，降低TIONFH的发生率，并能通过抑制miR-93-5p的表达而诱导hBMSCs成骨分化。本研究拟在上述基础上，通过制备miRNA-93-5p抑制剂聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）缓释微球，复合BMSCs移植到股骨头内局部调节坏死区内的骨修复，配合补肾活血中药来防治TIONFH，寻求保髋治疗TIONFH的新方法。

背景：创伤性股骨头坏死（Trauma-induced osteonecrosis of the femoral head, TIONFH）为股骨颈骨折的最主要并发症，给人民健康带来巨大危害的同时，给医疗卫生单位的压力逐年提高。特别对于青壮年患者，股骨颈骨折的发病率逐渐增高。因此，如何提高对TIONFH的防治水平在国民经济和社会发展中具有重要意义。.主要内容为：明确miRNA-93-5p在TIONFH患者血清中的表达差异。在前期研究基础上进一步明确miRNA-93-5p对BMP-2的抑制作用，并观察补肾活血中药对BMSCs成骨分化的协同调控作用。完成制备miRNA-93-5p抑制剂PLGA缓释微球，对其理化性质、体外释放曲线及生物学特性进行研究。阐明miRNA-93-5p抑制剂PLGA缓释微球复合BMSCs局部移植联合补肾活血中药对兔TIONFH模型的防治作用。.重要研究结果：miRNA-93-5p及其靶点BMP-2在BMSCs的成骨和脂肪生成之间的稳态中起着重要作用。提示：miRNA-93-5p应参与TIONFH的发展。补肾活血药（GGTHSYC）可促进TIONFH兔模型中BMP-2在骨形成中的表达。BMP-2可以与细胞核中的一些调节蛋白相互作用，从而激活或抑制调节成骨细胞增殖和分化的基因。还发现GGTHSYC 30mg/kg和60mg/kg治疗组的ALP活性分别显著高于模型组；GGTHSYC治疗后1、4、6和8周血清ALP水平显著升高，表明GGTHSYC可通过协同调控BMP-2增加ALP活性从而促进骨再生。在TIONFH中，miRNA-93-5p的表达升高， miRNA-93-5p的高表达抑制了TIONFH兔BMSCs的成骨分化能力，载miRNA-93-5p抑制剂的PEGPLGA-PLL纳米粒缓释系统和股骨头坏死愈胶囊均可以对兔TIONFH模型的骨再生有显著的促进作用，并且发现联合运用效果更佳。.科学意义：本研究将中药和生物学技术、组织工程等技术进行了有效结合，为下一步开发预防、治疗TIONFH的新型药物提供了新的思路。