【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医药领域，特别是涉及一种具有治疗idd功效的纳米颗粒材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、椎间盘(ivd)是脊柱的一个重要组成部分，它吸收冲击并提供灵活性。然而，由于老化或受伤，椎间盘可能会发生退化，导致椎间盘突出或其他脊柱疾病。椎间盘退化(idd)，在全球30％的成年人中发生，是最常见的临床疾病之一，其表现包括下背部。idd及其相关下背痛的治疗包括物理治疗、非甾体抗炎药给药、硬膜外注射和手术；然而，这些治疗大多数旨在缓解疼痛而非修复组织，而ivd再生的方法相当有限，且结果相对较差。因此，迫切需要开发新的idd治疗策略。
2、缺氧诱导因子1α(hif1a)通过促进自噬激活来介导ivd再生，为克服目前治疗椎间盘退化和下背痛的挑战提供了新的方向。hif1a在椎间盘稳态中发挥重要作用。在正常氧条件下，hif1a被脯氨酸羟化酶羟化，导致其降解。然而，在缺氧或炎症条件下，hif1a稳定并转移到细胞核和激活的过程涉及到：细胞外基质合成、血管生成和细胞存活的各种基因的转录等。hif1a的稳定已被证明可以促进髓核细胞(npcs)的增殖和蛋白多糖的合成，蛋白多糖是椎间盘基质的关键成分。因此，针对hif1a信号的治疗策略对于ivd再生和退行性椎间盘疾病的治疗具有前景。
3、正常的腰椎ivd是无血管的。然而，在ivd退化过程中，血管化发生，并伴随基质紊乱和裂隙增加。在纤维环(af)和髓核(np)组织内部生长的血管促进了炎症细胞的渗透和神经纤维的生长。炎症细胞的增加渗透形成了慢性炎症微环境，导致神经炎症和神经
4、目前，有几种方法可以将外源质粒传递到细胞中，比如，病毒载体、物理方法、脂质转染和电穿孔。病毒载体和脂质转染是基因编辑中最常用的两种方法；腺病毒、慢病毒和腺相关病毒这样的病毒载体可以有效地将dna传递到分裂和非分裂细胞中；脂质转染使用基于脂质的转染试剂来包裹dna，促进细胞摄取。尽管这些转染方法被广泛使用，但它们有局限性和副作用。病毒载体昂贵且难以生产，还可能引发免疫反应。基于脂质的试剂对某些细胞类型有毒性。此外，与细胞系相比，病毒载体和脂质转染对原代细胞的转染效率通常不太令人满意。因此，开发安全、高效、多用途的基因传递方法仍然是生物医学研究和临床应用中的一个重要目标。
5、现阶段，全球报告的绝大多数策略(包括抗衰老药物、纳米颗粒和水凝胶)都集中在对椎间盘中细胞衰老的干预上，而对ivd组织中各种细胞类型的研究，特别是材料对血管和神经的影响的研究却很少，这导致了对潜在副作用的评估不足和临床应用的困难。因此，迫切需要开发新的和精确的idd治疗策略。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种具有治疗idd功效的纳米颗粒材料及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题。本专利技术提供的纳米颗粒材料能够有效治疗idd，可以将其制备成治疗idd和促进脊柱愈合的药物。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供了一种具有治疗idd功效的纳米颗粒材料，所述纳米颗粒材料包括包裹质粒phif1a的髓核细胞膜。
4、本专利技术提供了上述的纳米颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：
5、将髓核细胞膜挤出后，得到囊泡；
6、将所述囊泡和所述质粒phif1a混合并挤出，得到所述纳米颗粒材料。
7、优选的，所述囊泡和所述质粒phif1a的质量比为(100-200):1。
8、优选的，所述髓核细胞膜的提取方法包括对髓核细胞进行消化、第一离心、培养、超声和第二离心，得到所述髓核细胞膜的步骤。
9、优选的，所述消化采用的消化酶为ii型胶原酶；
10、和/或，所述消化的时间为20min，温度为30-37℃。
11、优选的，所述第一离心的离心力为150-200×g，时间为5-8min。
12、优选的，所述培养的温度为37℃，co2的体积百分含量为5％；
13、和/或，所述培养采用的培养基以dmem/f-12培养基为基础培养基，还包括10％胎牛血清和1％青霉素-链霉素。
14、优选的，所述第二离心包括初离心和复离心；
15、所述初离心的离心力为20000×g，时间为25min；
16、所述复离心的离心力为100000×g，时间为35min。
17、本专利技术提供了上述的纳米颗粒材料在制备治疗idd和/或促进脊柱愈合的药物中的应用。
18、本专利技术提供了一种治疗idd和/或促进脊柱愈合的药物，所述药物包括上述的纳米颗粒材料。
19、本专利技术公开了以下技术效果：
20、本专利技术提供了一种仿细胞纳米颗粒材料，将其命名为hif1a@nnp，它由髓核细胞膜(npc膜，nnp)包裹质粒phif1a构成，其包含了npcs的膜成分，并实现了hif1a的过表达。同时与传统的外源质粒传递方法(例如，脂质体和慢病毒)相比，对细胞活力的影响最小。在本专利技术具体实施例中，评估了hif1a@nnp对npcs的靶向能力和hif1a转染效果，在体外和体内评估了hif1a@nnp的抗凋亡、抗衰老和抗炎效果，结果显示：hif1a@nnp能够被npcs特异性摄取，为遗传药物的靶向递送提供了策略；hif1a的激活显著促进了血管化、神经轴突生长和m1极化，将质粒phif1a封装在nnp中形成hif1a@nnp，并没有显著影响血管的增殖、神经生长或巨噬细胞的极化，这表明hif1a@nnp的靶向效果非常特异，几乎不影响其他ivd附属细胞；hif1a@nnp能够有效抑制npcs的凋亡和衰老，还能够调节炎症微环境；同时hif1a@nnp与现有的转染试剂效果相当，对细胞毒性更低。
21、而且本专利技术提供的hif1a@nnp(生物拟态纳米颗粒)具有易于制备和储存、有效转染hif1a和特定npc靶向能力的优点，并已成为治疗idd和促进脊柱愈合的有前景的工具；同时，由于hif1a@nnp优秀的细胞靶向效果，使得nnp可以作为一种新工具，通过实现对特定细胞中基因的精确调控来研究基因功能。这个新工具可以消除传统基因组编辑方法(如病毒和脂质体)对非目标细胞基因变化的影响，特别是对于体内研究。
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1.一种具有治疗IDD功效的纳米颗粒材料，其特征在于，所述纳米颗粒材料包括包裹质粒pHIF1A的髓核细胞膜。
2.权利要求1所述的纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述囊泡和所述质粒pHIF1A的质量比为(100-200):1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述髓核细胞膜的提取方法包括对髓核细胞进行消化、第一离心、培养、超声和第二离心，得到所述髓核细胞膜的步骤。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述消化采用的消化酶为II型胶原酶；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一离心的离心力为150-200×g，时间为5-8min。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述培养的温度为37℃，CO2的体积百分含量为5％；
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二离心包括初离心和复离心；
9.权利要求1所述的纳米颗粒材料在制备治疗IDD和/或促进脊柱愈合的药物中的
10.一种治疗IDD和/或促进脊柱愈合的药物，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的纳米颗粒材料。
...【技术特征摘要】
1.一种具有治疗idd功效的纳米颗粒材料，其特征在于，所述纳米颗粒材料包括包裹质粒phif1a的髓核细胞膜。
2.权利要求1所述的纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述囊泡和所述质粒phif1a的质量比为(100-200):1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述髓核细胞膜的提取方法包括对髓核细胞进行消化、第一离心、培养、超声和第二离心，得到所述髓核细胞膜的步骤。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述消化采用的消...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭一中，李康路，于一涵，魏玉龙，赵磊，林辉，卿湘城，杨文博，邵增务，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属协和医院，
类型：发明
国别省市：
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