【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及骨折修复，特别涉及一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法及应用。
技术介绍
1、糖尿病患者在骨折愈合过程中面临显著的困难，由于高血糖环境导致的成骨细胞功能障碍和局部炎症反应，患者的骨折愈合速度慢、愈合质量差；此外，糖尿病患者骨组织再生能力受限，血管生成受到抑制，导致骨折愈合延迟，增加了感染、畸形愈合及非愈合的风险；目前的治疗方法主要通过骨折固定、药物支持和血糖控制等方式来缓解，但未能显著改善骨折愈合的速度和质量；传统的治疗方法在糖尿病骨折的特殊环境中效果有限，且长期药物支持可能带来副作用；
2、研究发现，microrna在骨组织修复和再生中发挥重要的调控作用，特别是mir-181c在促进成骨分化和调节骨髓间充质干细胞bmscs活性方面显示出潜力，然而，由于糖尿病环境中的慢性炎症和细胞微环境不利，mir-181c在受损组织中难以有效发挥作用，为此，提出一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法及应用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法及应用，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法，包括以下步骤：
3、s1、对骨髓间充质干细胞bmscs进行mir-181c基因过表达处理，使其在分泌的外泌体中达到高水平的mir-181c表达；通过超速离心提取外泌体，并确保外泌体结构完整且
4、s2、将含有mir-181c的外泌体精准注射至糖尿病患者的骨折部位，使外泌体中的mir-181c分子能够直接作用于成骨细胞和局部骨髓间充质干细胞，从而通过靶向作用提高mir-181c在骨折修复部位的浓度和生物活性；
5、s3、在外泌体传递的mir-181c进入骨折微环境后，激活局部erk信号通路，特异性调控成骨细胞的分化和增殖，促进新生血管形成，以实现糖尿病骨折区域的组织修复和再生；
6、s4、通过影像学检测对骨折区域的骨密度、血管新生以及骨痂形成情况进行定期评估，以监测并确保mir-181c外泌体疗法的持续性和有效性。
7、进一步优选的，所述步骤s1中，利用慢病毒载体对骨髓间充质干细胞bmscs进行mir-181c基因过表达转染处理，以稳定提升bmscs对mir-181c的持续表达，使bmscs能够分泌含有高水平mir-181c的外泌体；所述慢病毒载体通过将mir-181c插入载体序列，并通过高效转染介质引入bmscs细胞内，在培养基中于37℃和5％ co2的环境下培养24至48小时，使外泌体富集稳定浓度的mir-181c。
8、进一步优选的，所述步骤s1中的外泌体提取通过超速离心分离，包括以下步骤：
9、s11、将bmscs培养基进行低速离心处理，去除细胞碎片及较大颗粒；
10、s12、将经低速离心后的上清液进行超速离心，以收集小型囊泡，进一步富集bmscs分泌的外泌体；
11、s13、将获得的小型囊泡通过密度梯度离心进一步纯化，以提取粒径均一、含有完整脂双层膜结构的外泌体，用于后续糖尿病骨折修复中的高效传递。
12、进一步优选的，所述步骤s2中，通过ct图像引导将含有mir-181c的外泌体精准注射至糖尿病患者的骨折区域，以确保外泌体中的mir-181c在成骨细胞和局部骨髓间充质干细胞bmscs周围释放；其中，ct引导用于实时定位并调整注射针头的位置和深度，以精确递送外泌体，使其集中分布在骨折愈合部位。
13、进一步优选的，所述步骤s3中的erk信号通路激活是通过外泌体传递的mir-181c对成骨细胞的erk通路进行特异性调控，其中mir-181c作用于erk通路的节点，通过上调erk信号通路中促分化和促增殖基因的表达，增强成骨细胞的增殖、分化及抗凋亡能力；
14、调控过程包括mir-181c在成骨细胞和骨髓间充质干细胞中激活erk的磷酸化反应，用于促进骨折修复部位的新生血管形成及骨组织再生。
15、进一步优选的，所述步骤s4中的影像学评估包括使用微型计算机断层扫描和数字x射线技术对骨折修复情况进行定期监测，所述micro-ct用于获取骨折部位的高分辨率三维图像，精确评估骨密度变化、骨痂形成和新生血管分布情况；数字x射线用于动态观察骨折愈合的进展，包括骨折线的消失和骨愈合的程度。
16、进一步优选的，所述含mir-181c的外泌体进一步联合抗炎因子共同注射，以改善糖尿病骨折患者的骨折微环境，其中所述抗炎因子为适量的非甾体抗炎药物或抗炎性细胞因子。
17、进一步优选的，所述外泌体的提取和注射前后均通过qrt-pcr检测mir-181c的表达水平，以确保外泌体中mir-181c的浓度稳定并有效传递至骨折修复部位；提取前，在bmscs培养液中进行mir-181c的表达量检测，以确认慢病毒转染的过表达效果；注射后，在骨折区域组织样本中检测mir-181c的存在和含量，以确保mir-181c成功传递至靶部位并保持活性。
18、另外，本专利技术还提供了一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法在糖尿病患者骨折治疗中的骨愈合加速、术后恢复支持及慢性骨愈合障碍改善上的应用。
19、本专利技术实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
20、一、本专利技术通过利用外泌体作为mir-181c的载体，实现mir-181c在骨折微环境中的靶向传递，使其在糖尿病患者的骨折愈合过程中更高效地发挥作用，外泌体具有天然的生物相容性和低免疫原性，能够安全地传递mir-181c至骨折部位，同时避免了传统载体可能引起的免疫排斥问题，通过外泌体靶向传递特性使其能够在糖尿病骨折区域集中释放mir-181c，直接作用于成骨细胞和骨髓间充质干细胞bmscs，有效激活局部成骨信号通路。
21、二、本专利技术在成骨微环境中，mir-181c通过激活erk信号通路，促进成骨细胞的增殖、分化和血管新生，mir-181c能够上调成骨相关基因的表达，增强成骨细胞和bmscs的活性，进一步加速新骨形成，同时，通过mir-181c有效抑制糖尿病环境中引起的细胞凋亡和慢性炎症反应，优化骨折微环境，使成骨过程更加顺利和持续，提升骨折修复质量。
22、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本专利技术进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
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1.一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤S1中，利用慢病毒载体对骨髓间充质干细胞BMSCs进行miR-181c基因过表达转染处理，以稳定提升BMSCs对miR-181c的持续表达，使BMSCs能够分泌含有高水平miR-181c的外泌体；所述慢病毒载体通过将miR-181c插入载体序列，并通过高效转染介质引入BMSCs细胞内，在培养基中于37℃和5％CO2的环境下培养24至48小时，使外泌体富集稳定浓度的miR-181c。
3.根据权利要求1所述的一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤S1中的外泌体提取通过超速离心分离，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤S2中，通过CT图像引导将含有miR-181c的外泌体精准注射至糖尿病患者的骨折区域，以确保外泌体中的miR-181c在成骨细胞和局部骨髓间充质干细胞BMSCs周围释放；其
5.根据权利要求1所述的一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤S3中的ERK信号通路激活是通过外泌体传递的miR-181c对成骨细胞的ERK通路进行特异性调控，其中miR-181c作用于ERK通路的节点，通过上调ERK信号通路中促分化和促增殖基因的表达，增强成骨细胞的增殖、分化及抗凋亡能力；
6.根据权利要求1所述的一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤S4中的影像学评估包括使用微型计算机断层扫描和数字X射线技术对骨折修复情况进行定期监测，所述micro-CT用于获取骨折部位的高分辨率三维图像，精确评估骨密度变化、骨痂形成和新生血管分布情况；数字X射线用于动态观察骨折愈合的进展，包括骨折线的消失和骨愈合的程度。
7.根据权利要求1所述的一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于，所述含miR-181c的外泌体进一步联合抗炎因子共同注射，以改善糖尿病骨折患者的骨折微环境，其中所述抗炎因子为适量的非甾体抗炎药物或抗炎性细胞因子。
8.根据权利要求1所述的一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述外泌体的提取和注射前后均通过qRT-PCR检测miR-181c的表达水平，以确保外泌体中miR-181c的浓度稳定并有效传递至骨折修复部位；提取前，在BMSCs培养液中进行miR-181c的表达量检测，以确认慢病毒转染的过表达效果；注射后，在骨折区域组织样本中检测miR-181c的存在和含量，以确保miR-181c成功传递至靶部位并保持活性。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种基于miR-181c的糖尿病骨折修复方法在糖尿病患者骨折治疗中的骨愈合加速、术后恢复支持及慢性骨愈合障碍改善上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤s1中，利用慢病毒载体对骨髓间充质干细胞bmscs进行mir-181c基因过表达转染处理，以稳定提升bmscs对mir-181c的持续表达，使bmscs能够分泌含有高水平mir-181c的外泌体；所述慢病毒载体通过将mir-181c插入载体序列，并通过高效转染介质引入bmscs细胞内，在培养基中于37℃和5％co2的环境下培养24至48小时，使外泌体富集稳定浓度的mir-181c。
3.根据权利要求1所述的一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤s1中的外泌体提取通过超速离心分离，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤s2中，通过ct图像引导将含有mir-181c的外泌体精准注射至糖尿病患者的骨折区域，以确保外泌体中的mir-181c在成骨细胞和局部骨髓间充质干细胞bmscs周围释放；其中，ct引导用于实时定位并调整注射针头的位置和深度，以精确递送外泌体，使其集中分布在骨折愈合部位。
5.根据权利要求1所述的一种基于mir-181c的糖尿病骨折修复方法，其特征在于：所述步骤s3中的erk信号通路激活是通过外泌体传递的mir-181c对成骨细胞的erk通路进行特异性调控，其中mir-181c作用于erk...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙明启，张葆鑫，王雷鹏，呼斯乐，郝廷，姜流畅，杨浩波，徐泽文，薛飞，杨晓龙，
申请(专利权)人：内蒙古医科大学第二附属医院内蒙古自治区骨科研究所，
类型：发明
国别省市：
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