中文摘要：

多关节炎性疾病、损伤或退变的共同点是多发关节内滑膜及软骨侵蚀或磨损，是导致肢体废用的主要原因。系统性基因治疗是有广阔前景的前沿干预方式，尤其适用于多关节病损。靶基因需兼顾抑制破坏和促合成环节。联合RNAi多基因沉默和促合成代谢的多基因诱导，便形成双向组合式基因治疗模式，可对多关节病损产生协同效果。本课题以灵长类动物为研究对象，联合hCOX-2、aggrecanseRNAi基因沉默与hIGF-I、hTGF－β基因诱导，以高效体内基因枪技术对病损关节进行双向组合式基因治疗。将组合基因转染多分化潜能、具免疫耐受的hUCB-MSCs进行SPIO标记，对恒河猴进行ex vivo系统性基因治疗，以MRI监测其归巢、动态分布及生存时限。将产生抑制基质降解，抗炎性反应和促软骨增殖和基质合成双重作用，可在多关节内结构产生积极的生物学响应，改善多关节内环境，改进多部位炎性病损的治疗效果。

结论摘要：

多关节炎性疾病、损伤或退变的共同特点就是多发关节内滑膜及软骨侵蚀或磨损，是导致肢体废用的主要原因，对于关节炎性疾患的治疗，系统性基因治疗是极具广阔前景的治疗模式，有望改变骨关节疾病的进程。本实验利用基因工程及RNA干扰技术，将外源双链RNA引入细胞内发生序列特异性转录后基因沉默，具有特异性、高效性、dsRNA长度限制性、可传播性的特点。本实验成功地合成pGPU6-GFP-anti- hCOX-2 siRNA1-4、aggrecanse siRNA、hBMP-2 siRNA以及hTGF、hIGF-1过表达基因，并完成了人脐血及骨髓间充质干细胞、软骨细胞、滑膜细胞、进行体外分离培养、鉴定，通过慢病毒转染和阳离子聚合物载体与基因枪法完成了基因的转染，转染后各病毒转染组COX-2基因mRNA表达量显著降低，PGE2、VEGF、IL-1-β、TNF-α表达量显著降低，aggrecanase-1mRNA表达量显著降低，aggrecan mRNA表达增加。RT-PCR和Western blot检测COX-2基因在hBMSCs中基因和蛋白均明显抑制，且转染对hBMSCs成脂、成骨、成软骨能力无明显影响，对于软骨细胞及滑膜细胞的生长无明显不良影响。利用改良弗氏完全佐剂成功制备了成年食蟹猴多发关节炎模型，病变于致炎后10d出现，进行性加重，慢病毒介导的沉默COX-2 siRNA、aggrecanse1-siRNA和hIGF-I过表达基因注射入骨关节炎模型食蟹猴关节腔后，我们发现，通过基因重组技术，可以有效抑制灵长类动物骨性关节炎模型膝关节腔内COX-2和aggrecanse1的表达，增强hIGF-1的表达，降低膝关节内炎性因子的浓度，在兔膝关节软骨缺损模型试验中发现单纯TGF-β3转染兔骨髓间充质干细胞对兔膝关节软骨缺损有修复作用，TIMP-2与TGF-β3具有协同效应。MIRB标记慢病毒介导COX-2基因沉默的人骨髓间充质干细胞食蟹猴体内示踪研究发现细胞移植后1w，MRI观察到实验组动物OA造模膝关节内和肝脏上的低密度信号影，信号持续至移植后3w；在实验组动物膝关节韧带、滑膜及肝、脾、肺组织内均发现MIRB。集合国内外的研究成果和我们的工作基础，对上述成果进行整合，有可能产生一种新型、综合性、可监测的针对多关节病损的双向系统基因治疗模式。