ACS Appl Mater Interfaces:Ca/siRNA钛表面涂层可有效控制间充质干细胞的分化
2018-03-16 MedSci MedSci原创
通过RNA干扰(RNAi)控制间充质干细胞(MSC)分化是下一代再生医学的一种有希望的方法。然而,RNAi的高效递送仍然是一个限制因素。在这项研究中,我们开发了一种简单的,生物相容的,高效的小分子RNA治疗方法,通过钙离子从种植体表面进入人类MSCs(hMSCs)。 首先,我们证明简单Ca/siRNA靶向绿色荧光蛋白(GFP)纳米复合物能够在具有足够Ca2+浓度(> 5mM)的表达GF
通过RNA干扰(RNAi)控制间充质干细胞(MSC)分化是下一代再生医学的一种有希望的方法。然而,RNAi的高效递送仍然是一个限制因素。在这项研究中,我们开发了一种简单的,生物相容的,高效的小分子RNA治疗方法,通过钙离子从种植体表面进入人类MSCs(hMSCs)。
首先,我们证明简单Ca/siRNA靶向绿色荧光蛋白(GFP)纳米复合物能够在具有足够Ca2+浓度(> 5mM)的表达GFP的hMSCs中有效沉默GFP。此外,单次转染可获得超过2周的持久沉默效应。所有三种主要的胞吞作用途径(网格蛋白和小窝蛋白介导的内吞作用和巨胞吞作用)参与了MSCs对Ca/siRNA复合物的内化,并且巨胞吞作用占主导地位。此外,当用阳极氧化预处理以产生纳米管(NT)层时,Ca/siRNA复合物可以被有效地加载到钛植体表面。
由于NT表面的亲水性,Ca/siRNA以高效率(接近100%)快速加载(小于4小时),形成均匀的无定形涂层。Ca/siRNA包被的NT表面在2小时内显示出80%的siRNA复合物的初始突释,足以实现对接触的hMSCs的稳健基因沉默。为了证明我们的Ca/siRNA包被技术的治疗潜力,将Ca/antimiR-138复合物加载到NT表面,可明显增强hMSCs的成骨分化。
总之,我们的研究结果表明,Ca2+是一种有效的生物相容性载体,可将小RNA治疗药物输送到hMSCs中,包括溶液和功能化表面,这为控制MSC分化和组织再生提供了一种新方法。
原始出处:
Song W, Yang C, et al., Calcium-MicroRNA Complex-Functionalized Nanotubular Implant Surface for Highly Efficient Transfection and Enhanced Osteogenesis of Mesenchymal Stem Cells. ACS Appl Mater Interfaces. 2018 Mar 7;10(9):7756-7764. doi: 10.1021/acsami.7b18289. Epub 2018 Feb 22.
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