[发明专利]一种化学修饰的破骨细胞、制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种化学修饰的破骨细胞、制备方法和应用。所述化学修饰的破骨细胞由破骨细胞经四环素或四环素盐修饰所得。制备方法包括以下步骤：(1)获得破骨细胞；(2)将四环素或四环素盐与破骨细胞混合，经酰胺化反应获得四环素修饰的破骨细胞。本发明通过四环素或四环素盐表面修饰增强其对于异位钙化组织的粘附力和靶向性，让破骨细胞去酸噬病理性的钙化。本项发明遵循通过化学修饰在单细胞水平上控制OC功能的HO的概念验证细胞疗法。功能材料在细胞上的这种化学掺入显示了针对各种疾病的药物试验的希望。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，特别是涉及一种化学修饰的破骨细胞、制备方法和应用。

背景技术

病理性矿化是指矿化发生在不应形成矿化的部位，或者矿化过度或不足。例如异位骨化是在非正常骨组织形成异常的骨头，包括有局部和全身大量骨头。异位骨化一般分为两种情况：第一创伤性异位骨化，也是较为常见的一种骨化现象，经常在发生严重灼烧、损伤以及髋关节置换等手术之后。第二种遗传性异位骨化包括进行性肌肉骨化症和渐进性骨发育异常。遗传性疾病是研究异位骨化形成机制的良好实验模型。异位骨化现象是一种异常普遍且严重的健康问题。然而，目前临床上针对异位钙化仍然缺乏有效的治疗手段。

近些年来，随着科学研究的进展，不断有人探索异位骨化的形成机制以及可以达到几乎百分百的预防治疗，在2011年，有研究表明核视黄酸受体-γ激动剂可作为异位骨化的有效抑制剂，该文指出预防效果大约可以达到95％，尽管如此，一旦骨形成之后就几乎没有任何作用(K.Shimono et al.,Potent inhibition of heterotopic ossification bynuclear retinoic acid receptor-γagonists.Nat Med 17,454(2011).)。也有研究表明异位钙化组织的形成与Hif1α基因有关，当这个基因被敲除，可以有效抑制异位骨化的形成，该方法在三种常见的模型鼠中都得到的了验证(S.Agarwal et al.,Inhibition ofHif1αprevents both trauma-induced and genetic heterotopicossification.Proceedings of the National Academy of Sciences 113,E338-E347(2016).)。人们认为只有知道其形成机制，才能有效抑制其发生。因此异位骨化形成机制成为近些年来研究热点。

目前临床上针对异位骨化的治疗方法分为三种：物理治疗、药物治疗和手术治疗。物理治疗是基于超声的一种治疗手段，有些人效果较为明显，但是因人而异，效果存在争议，需要进一步加强研究；药物治疗的话主要针对某种钙化，目前没有特效药，治疗具有局限性。异位骨化目前最为有效的治疗方法是以手术为主，但仍存在后续问题，例如绝大多数的患者在治疗后都会有复发的现象，手术治疗的时期也非常关键同时一些敏感部位无法进行手术治疗。总而言之，目前三种治疗方式都不被认为是有效的治疗手段。

目前生物和材料交叉学科领域，在很多疾病治疗领域均有应用，例如癌症，疫苗等。通过对于生物体进行细胞表面改性从而赋予生物体本身不具有的性质，或者提高其某方面的特性，例如癌细胞表面矿化，能够达到治疗癌细胞的效果；病毒表面进行矿化可以增强其热稳定性，促使其在常温条件下稳定保存更长久的时间。因此，天然细胞具有人工不可复制的功能，经过与材料相结合，可以赋予其新的功能，让其适应在更多的领域中，发展更多的细胞疗法。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种化学修饰的破骨细胞、制备方法和应用。

一种化学修饰的破骨细胞，由破骨细胞(Osteoclastes，OCs)经四环素(Tetracycline，TC)修饰所得。四环素修饰后的破骨细胞用TC-OCs表示。

化学修饰时，四环素分子上的氨基基团与破骨细胞表面的羧基基团发生酰胺化反应，从而在破骨细胞表面修饰一层四环素或四环素盐分子。