目的 制備并優化陽離子載體脂多糖胺納米囊泡（lipopolysaccharide-amine nanopolymersomes，LNPs）性能，探討其負載靶基因后體外誘導 BMSCs 定向成骨分化能力。 方法 采用接枝共聚的方法合成 LNPs，探討合成時不同 pH（7.5、8.0、8.5、9.0）對 LNPs 及 LNPs/pBMP-2-綠色熒光蛋白（green fluorescent protein，GFP）復合物理化性能的影響；通過體外大鼠 BMSCs 細胞毒性及轉染實驗，篩選出具低毒高轉染效能的 LNPs，再用其負載 pBMP-2-GFP 基因轉染大鼠 BMSCs，通過定期觀察細胞形態、測定細胞表達 BMP-2 蛋白水平和 ALP 活性、鈣結節生成情況來評價 LNPs/pBMP-2-GFP 對 BMSCs 成骨分化的影響。 結果 pH 為 8.5 時合成的 LNPs 含氮量、粒徑及 zeta 電位均低于其余 pH 值組，其細胞毒性最低（細胞成活率 96.5%±1.4%）、轉染效率最高（98.8%±0.1%）。BMSCs 經 LNPs/pBMP-2-GFP 轉染誘導處理后，在前 4 d 內，其 BMP-2 蛋白表達量均明顯高于 Lipofectamine2000（Lipo）/pBMP-2-GFP 組、支鏈型聚乙烯亞胺 25K/pBMP-2-GFP 組和空白對照組（P<0.05）。誘導后 14 d 其 ALP 活性高于 Lipo/pBMP-2-GFP 組和空白對照組（P<0.05），與成骨誘導液處理組相當（P>0.05）；茜素紅染色顯示其和成骨誘導液處理組細胞出現明顯鈣結節，而 Lipo/pBMP-2-GFP 組和空白對照組細胞出現凋亡、未見明顯鈣結節；誘導后 21 d 鏡下觀察見細胞中出現透明塊狀結節，呈成骨細胞形態特點。 結論 pH 為 8.5 時合成的 LNPs 具有低細胞毒性、高轉染效率，能高效介導 BMP-2 基因轉染大鼠 BMSCs，并成功誘導 BMSCs 成骨定向分化，其成骨誘導效果與成骨誘導液處理相當。LNPs 介導的基因轉染可能是誘導干細胞定向分化的一種簡便有效的手段。
目的應用脂多糖胺納米囊泡（lipopolysaccharide-amine nanopolymersomes，LNPs）作基因載體，評價其與目的基因復合及其在BMSCs中的轉染情況，為LNPs介導的基因聯合干細胞治療骨缺損提供初步實驗依據。 方法制備加載了BMP-2質粒（plasmid of BMP-2，pBMP-2）的LNPs（plasmid-loaded LNPs，pLNPs）；通過凝膠阻滯實驗探究pLNPs與pBMP-2結合能力隨pLNPs中N元素和P元素比例（N/P）變化的關系；透射電鏡及原子力顯微鏡下觀察pLNPs（N/P=60）形貌；動態光散射儀檢測其粒徑及Zeta電位；探究pLNPs耐酶解能力隨時間的變化規律；體外轉染大鼠BMSCs，探究不同N/P條件下pLNPs轉染后細胞存活率、轉染效率，及最佳N/P條件下pLNPs轉染BMSCs表達目標蛋白情況。 結果當N/P≥1.5時，pLNPs可完全阻滯pBMP-2；N/P為60時，pLNPs在原子力顯微鏡下呈大小均一囊泡狀，透射電鏡下pLNPs呈典型的類球形空心囊泡狀，直徑（72.07±11.03）nm；pLNPs粒徑為（123±6）nm，Zeta電位為20 mV；pLNPs在4 h內耐DNaseⅠ酶解，6 h時對核酸保護能力稍下降。細胞存活率隨N/P增加呈先增加后降低趨勢，N/P為45時達最大值，N/P≤90時細胞毒性分級為1級，可用于體內實驗；pLNPs轉染效率隨N/P增加而增大，N/P為60時達最大值；綜合確定最佳N/P為60。在N/P為60轉染BMSCs條件下，4 d內細胞持續高表達BMP-2。 結論LNPs能高效壓縮pBMP-2形成復合物納米囊泡，保護目的基因不被酶解，較聚乙烯亞胺25k和Lipofectamine 2000有更高的轉染效率及蛋白表達量。