骨形态发生蛋白-聚乙烯砒洛啉酮-纳米晶胶原基骨缓释系统与骨髓间充质干细胞的生物相容性

背景:骨形态发生蛋白在骨组织工程中很易降解,聚乙烯吡咯啉酮理论上存在与骨形态发生蛋白结合并对其缓释的作用。目的:观察聚乙稀吡咯啉酮修饰的纳米晶胶原基骨复合骨形态发生蛋白的体外缓释效果,并与成骨细胞复合培养,以期得到一种生物相容性较为理想的缓释支架系统。方法:实验分为3组,即聚乙烯吡咯啉酮修饰的骨形态发生蛋白复合纳米晶胶原基骨组、骨形态发生蛋白复合纳米晶胶原基骨组及聚乙烯吡咯啉酮修饰的骨形态发生蛋白复合大鼠松质骨组。以ELISA法检测3种复合物的骨形态发生蛋白体外释放活性。将SD大鼠骨髓间充质干细胞分离后定向诱导为成骨细胞并种于支架上,3,7,10,14d时检测支架中的细胞计数;细胞培养14d后采用扫描电镜观察细胞生长情况。结果与结论:骨形态发生蛋白体外释放曲线可见14d后实验组上清液中骨形态发生蛋白仍保持较高的浓度。培养14d后,大鼠骨髓间充质干细胞Ⅰ型胶原免疫荧光染色阳性,支架中脱落细胞计数均高于对照组(P<0.05)。扫描电镜结果发现实验组支架上的细胞生长情况明显好于对照组。提示聚乙烯吡咯烷酮修饰的纳米晶胶原基骨支架具有良好的缓释骨形态发生蛋白的作用,与大鼠骨髓间充质干细胞有很好的生物相容性。     

骨形态发生蛋白缓释载体的研究进展

介绍并回顾多种材料作为BMP载体的研究和应甩进展情况。骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP)具有明确的诱导成骨活性，但在临床应甩中其效果尚不能令人满意，主要在于缺乏必要的载体材料来充分发挥BMP的作甩。目前已有多种材料用作BMP的载体，包括合成高分子材料、胶原、甲壳素、纤维蛋白、生物活性陶瓷度异体骨基质等，这些材料理化性质和生物学性能各不相同，作为BMP的载体效果也各不相同。可以认为，作为BMP适宜的载体材料，不影响BMP的活性和具有可控制的生物降解性是至关重要的。     

细胞支架与骨形态发生蛋白及血管内皮生长因子复合修复大鼠股骨缺损

背景:随着骨组织工程学研究的深入,细胞因子对千细胞向成骨细胞转化和对骨愈合的影响越来越受到重视.目的:观察骨形念发生蛋白(bone morphogenic protein,BMP)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)复合骨髓间充质工细胞(marrowmesenchymal stem cells,MSCs)和纳米晶胶原基骨(nano-Hydroxyapatite/collagen,nHAC)复含物修复大鼠股骨骨缺损的效果.设计、时间及地点:完全随机分组设计,对比观察实验,于2007-12/2008-08在江苏大学临床医学院实验室完成.材料:将培养的第3代大鼠MSCs密度调整为5×109 L-1,接种到nHAC材料表面,制成MSCs/nHAC复合支架.取复合培养的支架分别与BMP混悬液、聚乙烯吡咯烷酬、VEGF溶液混匀,负压下真空抽吸,冻干24 h备用(每鼠所植入支架含BMP15mg,VEGF0.8 μg).方法:将30只SD大鼠按照随机数字表法分3组制成股骨缺损模型:单纯nHAC组骨缺损处单纯植入nHAC:MSCs/nHAC组植入MSCs/nHAC复合物:VEGF/BMP,MSCs/nHAC组植入VEGF/BMP/MSCs/nHAC复合物.主要观察指标:术后2,4,8,12周行影像学和组织学观察:术后12周行环境扫描电镜观察.结果:①各时间点动物均未出现排斥及炎症反应,创口愈合良好.②术后各时间点VEGF/BMP/MSCs/nHAC组放射学评分高于与其余2组(P<0.05).③组织学检查结果显示MSCs/nHAC组、VEGF/BMP/MSCs/nHAC组较单纯nHAC组能更快的促进大鼠股骨缺损处骨再生;VEGF/BMP/MSCs/nHAC组的促进作用更明显.④术后12周扫描电镜观察单纯nHAC组骨纤维排列小规则,可见大量骨陷窝;MSCs/nHAC组可见大量成骨细胞,中量骨小梁结构,但仍可见间隙;VEGF/BMP/MSCs/nHAC组可见哈佛系统,大量骨小梁排列规则.结论:VEGF/BMP/MSCs/nHAC复合物较单纯nHAC或MSCs/nHAC复合物有更好的成骨能力.     

重组人骨形态发生蛋白-2结合纳米晶胶原基骨材料在跟骨骨折治疗中的应用

目的:应用重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)结合纳米晶胶原基骨材料(nHAC)行跟骨骨折切开复位治疗时做骨塌陷缺损时填充材料,并观察其植骨治疗效果。方法:选择2008-07-2010-1119例(21足)跟骨骨折患者,均采用跟骨外侧"L"型切口,切开复位异型钢板内固定,骨缺损处植入rhBMP-2加nHAC的混合物。结果:术后随访7～17个月,根据Maryland评分,优5足,良13足,可2足,差1足,优良率85.7%。结论:rh-BMP-2结合nHAC治疗跟骨骨折是一种比较理想骨缺损填充材料。     

骨形态发生蛋白缓释载体的研究进展

介绍并回顾多种材料作为BMP载体的研究和应用进展情况。骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP)具有明确的诱导成骨活性,但在临床应用中其效果尚不能令人满意,主要在于缺乏必要的载体材料来充分发挥BMP的作用。目前已有多种材料用作BMP的载体,包括合成高分子材料、胶原、甲壳素、纤维蛋白、生物活性陶瓷及异体骨基质等,这些材料理化性质和生物学性能各不相同,作为BMP的载体效果也各不相同。可以认为,作为BMP适宜的载体材料,不影响BMP的活性和具有可控制的生物降解性是至关重要的。     

骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球的制备及表征

背景：聚乳酸具有良好的生物相容性,是优良的药物缓释载体。 目的：制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球,考察其理化特性。 方法：采用复乳溶剂挥发法制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球,进行扫描电镜、激光粒度、Zeta电位、溶胀性能检测及采用ELISA试剂盒检测包封率、载药率及体外释药率。 结果与结论：扫描电镜见重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球微球近似圆形,形态较规则,分散性较好,表面光滑。激光粒度分析重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球微平均粒径839.6 nm,Zeta电位（-32.93±3.74）mV,微球溶胀系数1.157±0.059,包封率及载药率分别为（88.943±2.878）%,（0.026±0.001）%;微球在第1天释药约10.199%,随后释药较恒定,至第19天累计释药率为54.643%。说明制备出的重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸缓释微球的粒径达到中华人民共和国药典第10版二部关于亚微球的定义标准及包封率不低于80%的要求,并且在体外具有很好的缓释功能。     

缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导骨形成

背景:重组人骨形态发生蛋白2在体内半衰期短、易降解代谢,达不到理想的骨再生效果。目的:制备缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料,并观察其缓释性能、骨诱导活性。方法:将重组人骨形态发生蛋白2与壳聚糖混合制备壳聚糖膜,涂覆于生物骨修复材料表面,ELISA方法检测其体外释药性能。茜素红染色检测缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料、单纯骨填充材料诱导C2C12细胞骨钙蛋白的形成,观察其诱导成骨细胞能力。同时将3种骨修复材料植入清洁级KM小鼠股部肌袋内,2周后检测新生骨Ca2+离子含量,评价其异位骨诱导能力。结果与结论:材料表面的壳聚糖膜分布均匀,负载的重组人骨形态发生蛋白2呈团簇状。重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料体外释药存在突释,前4d释放量达总药量的50%,持续至12d,释药量达到90%,第18天时释放完全。与单纯骨填充材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料相比,缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导C2C12细胞向成骨晚期分化能力与异位骨形成能力显著增强(P<0.05)。结果提示缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料缓释性能好,促进骨形成能力强。     

缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导骨形成

背景：重组人骨形态发生蛋白2在体内半衰期短、易降解代谢,达不到理想的骨再生效果。目的：制备缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料,并观察其缓释性能、骨诱导活性。方法：将重组人骨形态发生蛋白2与壳聚糖混合制备壳聚糖膜,涂覆于生物骨修复材料表面,ELISA方法检测其体外释药性能。茜素红染色检测缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料、单纯骨填充材料诱导C2C12细胞骨钙蛋白的形成,观察其诱导成骨细胞能力。同时将3种骨修复材料植入清洁级KM小鼠股部肌袋内,2周后检测新生骨Ca2＋离子含量,评价其异位骨诱导能力。结果与结论：材料表面的壳聚糖膜分布均匀,负载的重组人骨形态发生蛋白2呈团簇状。重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料体外释药存在突释,前4d释放量达总药量的50%,持续至12d,释药量达到90%,第18天时释放完全。与单纯骨填充材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料相比,缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导C2C12细胞向成骨晚期分化能力与异位骨形成能力显著增强（P〈0.05）。结果提示缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料缓释性能好,促进骨形成能力强。     

重组腺病毒介导的骨形态发生蛋白9与骨形态发生蛋白2复合纳米羟基磷灰石/聚酰胺多孔支架修复桡骨缺损的比较

背景:课题组采用新的重组腺病毒介导的基因表达手段,与传统方法比较具有高效、方便、安全等优点,可作为进入临床基因治疗应用的潜在有力手段.目的:比较腺病毒介导的人骨形态发生蛋白9(Adv-hBMP-9)与腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2(Adv-hBMP-2)分别复合纳米羟基磷灰石/聚酰胺多孔支架材料修复重建桡骨缺损的效果.方法:新西兰白兔36只,随机分成3组,制成双侧桡骨中段13 mm骨缺损模型.分别植入Adv-hBMP-9+纳米羟基磷灰石/聚酰胺骨、Adv-hBMP-2+纳米羟基磷灰石/聚酰胺骨、Adv-GFP+羟基磷灰石,聚酰胺骨.植入后进行大体观察、X射线摄片、组织学检测.结果与结论:BMP-9组骨缺损完全修复,BMP-2组骨缺损部分修复,而GFP对照组骨缺损修复明显欠佳.提示重组腺病毒介导的BMP-9对桡骨骨缺损后的成骨修复作用强于BMP-2.     

磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白复合人工骨修复骨缺损的实验研究

目的探讨磷酸钙骨水泥(CPC)/骨形态发生蛋白(BMP)复合人工骨用于修复骨缺损的效果和材料植入体内后的微观结构变化。方法研制新型CPC并与BMP复合成人工骨,修复兔桡骨干骨缺损,通过X线片、扫描电镜、骨密度测量和X射线电子能谱分析等手段,观察新骨形成情况和材料的微观结构变化。结果CPC/BMP复合物可以有效地修复骨缺损,材料被逐渐降解吸收,而单纯的CPC新骨形成速度的材料降解速度都明显低于CPC/BMP。结论CPC/BMP是一种比较理想的新型骨移植材料。     

骨形态发生蛋白植入长骨干粉碎性骨折周围：预防骨折内固定后的不愈合

背景：长骨干粉碎性骨折由于骨折周围软组织损伤较重,血运受到破坏,且骨折块解剖复位较困难,内固定不够坚强,导致骨折内固定后不愈合的发生率高于单纯线性骨折。 目的：检验骨形态发生蛋白预防长骨干粉碎性骨折内固定后不愈合的效果。 方法：选择长骨干粉碎性骨折患者145例,按患者意愿分为2组治疗。试验组78例,男48例,女30例,年龄18-70岁,闭合骨折57例,开放骨折21例,采用锁定钢板内固定结合植入含有重组人骨形态发生蛋白2的骨修复材料修复。对照组67例,男42例,女25例,年龄18-71岁,闭合骨折49例,开放骨折18例,仅用锁定钢板内固定修复。术后随访6-18个月,对比两组术后骨折愈合时间及骨折不愈合率。 结果与结论：试验组骨折平均愈合时间为6.17个月,无骨折不愈合;对照组骨折平均愈合时间为7.24个月,骨折不愈合率为7%。与对照组相比,试验组骨折愈合时间短,骨折不愈合率低,差异有显著性意义（P〈0.05）。提示骨形态发生蛋白植入长骨干粉碎性骨折周围,可以缩短骨折愈合时间,降低骨折内固定后不愈合率。     

磷酸钙骨水泥复合骨形态发生蛋白 6 和血管内皮生长因子修复骨缺损简

背景：单独将骨形态发生蛋白或血管内皮生长因子植入体内易被血液冲刷掉而不能最大限度发挥诱导成骨和血管生成作用,同时缺少载体的支撑作用。 目的：观察骨形态发生蛋白6、血管内皮生长因子及磷酸钙骨水泥联合应用在骨缺损修复过程中的作用。 方法：制作新西兰兔双侧股骨内侧髁骨缺损模型,左侧分别植入磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6/血管内皮生长因子、磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6及磷酸钙骨水泥,右侧不植入任何物质作为空白对照。植入8,16周通过硬组织切片组织学观察、电镜扫描等手段观察新骨形成情况。 结果与结论：各组材料的组织相容性良好,未见明显炎症组织反应。植入8周时,磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6/血管内皮生长因子组骨水泥-骨组织交界处基本上被新生骨小梁包绕,材料进一步降解,新生骨小梁表面可见大量活跃的成骨细胞;16周时,新生骨小梁继续长入,进一步增长、增粗、增多,有大量新生编织骨成网格状长入材料中,骨水泥材料降解明显,与周围组织结合紧密,降解与骨长入同步,此组不同时间点成骨速度及成骨效果均明显优于其他两组材料（P 〈0.05）。表明3种材料联合应用可协同促进骨缺损修复。     

异体皮质人工骨复合物治疗骨折不愈合及骨缺损

背景：异体皮质干燥异体骨为多孔状结构,孔均匀且相互贯通,孔径200μm左右,在形态结构上与人类无机骨极为相似。目的：观察应用骨形态发生蛋白-骨髓间充质干细胞-异体皮质人工骨复合物治疗骨折不愈合及骨缺损的临床效果。方法：选择33例创伤性骨缺损患者,其中男19例,女14例;年龄26-85岁。首先提取患者自体骨髓间充质干细胞,进一步以异体皮质人工骨为支架材料,同时导入骨形态发生蛋白和骨髓间充质干细胞,通过人工合成方式制成骨形态发生蛋白-骨髓间充质干细胞-异体皮质人工骨复合物,植入骨缺损处,每例植入人工骨复合物20-45 g。结果与结论：随访6个月-2.5年,根据Mankin及Komender等对同种异体骨移植结果的评分标准,满意32例,不满意1例。复查X射线片示32例达骨性愈合,其中新鲜骨折愈合时间2-7个月,陈旧性骨折愈合时间4-9个月。同种异体松质骨6-9周开始与自体骨融合爬行替代。1例感染性骨缺损移植后迟发性感染,去除内固定及同种异体骨,置管冲洗、局部稳定后再次植骨愈合,随访2年1个月骨感染未复发;1例钢板松动致骨折未愈合,再次行内固定、自体骨移植后骨折愈合。表明应用骨形态发生蛋白-骨髓间充质干细胞-异体皮质人工骨复合物治疗骨折不愈合及骨缺损无明显不良反应,修复效果良好。     

人纳米脱钙骨基质复合物的理化性质和安全性

背景：脱钙骨基质和骨形态发生蛋白已被证实具有良好的骨诱导性,但有关纳米脱钙骨基质的研究较少,其理化性质和生物安全性尚不明确。 目的：在前期实验制备人纳米脱钙骨基质的基础上加载重组人骨形态发生蛋白2,分析人纳米脱钙骨基质复合重组人骨形态发生蛋白2的理化性质及生物安全性。 方法：采用改良Urist法制备人脱钙骨基质,并进行纳米化处理,再将骨形态发生蛋白2与其按特定比例混合,冻干塑型行以下实验：①热源实验：将材料浸提液经耳静脉注入兔体内。②毒性实验：将材料浸提液与生理盐水分别经尾静脉注入小白鼠体内。③植入实验：在兔两侧后肢肌肉内分别植入实验材料和β-磷酸三钙。 结果与结论：冻干塑型后,纳米人脱钙骨基质材料表面致密,孔隙直径100-400μm,孔隙分布欠均匀,孔隙率小于30%,以碳、氧和氮为主要元素组成。人纳米脱钙骨基质复合重组人骨形态发生蛋白2材料无热源效应,注射后未见兔体温有明显波动。急性全身毒性实验结果表明人纳米脱钙骨基质复合重组人骨形态发生蛋白2材料符合国家相关规定,注射后未见小鼠出现明显毒性反应。人纳米脱钙骨基质复合重组人骨形态发生蛋白2材料植入兔体内的炎症反应明显轻于β-磷酸三钙植入后的反应。结果表明人纳米脱钙骨基质复合重组人骨形态发生蛋白2是一种无毒、组织相容性好、生物利用度高、炎症反应轻的纳米同种异体骨移植替代物。     

强的松龙纳米微球缓释膜制备及缓释特性

背景：近年来将强的松龙应用于促进周围神经损伤后功能恢复取得了良好效果,但因半衰期短、局部应用血药浓度不稳定及较大的不良反应限制了其临床应用。目的：制备强的松龙纳米微球缓释膜并对其药物缓释特性进行检测。方法：采用反胶束乳化溶剂挥发法制备强的松龙纳米微球,对载药纳米微球的形态、粒径、载药量、包封率和体外释药行为等性质进行研究;同时将纳米微球与胶原、壳聚糖、大豆卵磷脂等膜材相结合,制得复合药膜,考察复合药膜的形貌、膜中材料的相互作用及药膜的体外释药行为。结果与结论：强的松龙纳米微球具有良好的微观结构,药物均匀分布于纳米微球中,纳米微球粒径均一,表面光滑,平均粒径500 nm,包封率达90%以上,体外缓释实验药物释放良好,存在一定的药物突释现象。观察球膜结合方法制得的复合膜,可见纳米微球均匀分散于复合膜中,复合膜微观结构良好,体外缓释实验见复合膜药物释放更加稳定,无明显药物突释现象出现,显示了良好的药物释放效果。表明通过反胶束乳化溶剂挥发法和球膜结合方法制备出的强的松龙缓释膜剂具有良好的药物缓释特性。     

骨形成蛋白载体材料研究进展

对于骨形成蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP)性的三载体材料的研究很多,主要包括无机性的、合成的多聚物、天然多聚物和三者的复合物4种,但各有不足之处,许多学者不断对其加以改进,并采用复合技术、理化方法等改善载体的性能,更有利于发挥BMP的诱骨活性。这对于进一步扩展BMP的临床应用范围,确保其安全性问题至关重要。     

骨形态发生蛋白复合材料修复兔皮质骨缺损

目的通过磷酸钙骨水泥(CPC)复合同种异体脱钙骨基质颗粒(DBM)及骨形态发生蛋白(bBMP)修复皮质骨缺损,探讨其对骨缺损的修复情况。方法在兔前肢桡骨制作长1cm的骨缺损,填充CPC与复合bBMP异体同种的DBM的复合物,应用大体标本观察、X线摄片、组织学观测、印度墨汁灌注等方法观察其对骨缺损的修复情况,对侧以单纯的CPC做对照。结果第2周开始复合材料组有血管长入,第4周X线片上显示可见、骨痂形成,12周后,复合材料与两端的骨质愈合良好,局部板层骨致密,哈夫氏系统排列整齐。结论磷酸钙骨水泥复合bBMP及同种异体脱钙骨颗粒修复、皮质骨缺损有较好的效果。     

慢病毒介导骨形态发生蛋白2基因转染大鼠骨髓内皮祖细胞

背景：基因治疗已成为疾病治疗的新趋势,为某些难治性疾病带来了曙光,合适的细胞、基因及载体的选择是治疗的关键。目的：探讨慢病毒介导骨形态发生蛋白2基因转染大鼠骨髓内皮祖细胞应用于基因治疗的有效性和可行性。方法：从SD大鼠骨髓分离、培养、鉴定内皮祖细胞,采用构建的慢病毒载体（LV）将空载体（LV-eGFP）或骨形态发生蛋白2基因（LV-eGFP-BMP2）转染至内皮祖细胞,通过eGFP荧光检测转染效率。ELISA法检测上清液中骨形态发生蛋白2蛋白的分泌,Western blot法检测细胞骨形态发生蛋白2蛋白的表达,比较转染后细胞的迁移、增殖和抗凋亡能力。结果与结论：慢病毒介导骨形态发生蛋白2载体的转染效率可达90%。与正常内皮祖细胞、转染空载体内皮祖细胞比较,转染骨形态发生蛋白2基因的内皮祖细胞分泌和表达骨形态发生蛋白2蛋白增加（P〈0.01）,迁移和增殖能力无明显改变（P〉0.05）,肿瘤坏死因子α损伤后的细胞凋亡率明显降低（P〈0.05）。结果表明慢病毒介导骨形态发生蛋白2载体可成功转染内皮祖细胞,转染后可增加内皮祖细胞分泌和表达骨形态发生蛋白2蛋白,增强对炎性损伤的抗凋亡能力,对迁移能力和增殖活性无明显影响。     

骨形态发生蛋白2诱导成骨分化与长链非编码RNA AK007000的影响

背景：长链非编码 RNA 调控一系列生理过程,被认为在发育、分化和代谢的基因调控中发挥重要的作用。MC3T3-E1、C2C12和 C3H10T1/2细胞可向骨细胞、肌细胞等多个方向分化,用于肌肉骨骼等运动系统相关疾病的研究。 目的：观察长链非编码RNA在骨形态发生蛋白2诱导成骨分化中的作用。 方法：对MC3T3-E1、C2C12和C3H10T1/2细胞在骨形态发生蛋白2诱导下,成骨分化过程中的长链非编码RNA表达变化进行芯片分析,找到在3株细胞中同时变化的长链非编码RNA,siRNA干扰方法观察长链非编码RNA对骨形态发生蛋白2诱导成骨分化的影响,采用Real-Time PCR与碱性磷酸酶染色检测成骨相关指标。 结果与结论：骨形态发生蛋白2诱导MC3T3-E1、C2C12和C3H10T1/2成骨分化过程中,相应成骨指标增高,成肌指标肌细胞生成素降低。筛选出骨形态发生蛋白2诱导成骨分化过程中出发挥作用的长链非编码RNA AK007000。AK007000被干扰后成骨分化指标碱性磷酸酶、骨钙素、RUNX2、SP7表达下降,肌细胞生成素表达上升。因此,AK007000可能具有促进成骨抑制成肌作用。