缓释双生长因子三层支架体内长期促骨软骨缺损再生的研究

作     者：董云生 黄佳星 肖慧 王雅菁 王茜霖 王淑芳 Dong Yunsheng;Huang Jiaxing;Xiao Hui;Wang Yajing;Wang Qianlin;Wang Shufang

作者机构：南开大学生命科学学院天津300071 南开大学生物活性材料教育部重点实验室天津300071 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2023年第56卷第6期

页      面：588-594页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 0710[理学-生物学] 1002[医学-临床医学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 09[农学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：天津市科技支撑计划资助项目(20YFZCSY01020) 国家自然科学基金资助项目(31870966) 国家重点研发计划资助项目(2020YFA0803701) 

主　　题：缓释支架 生长因子 骨软骨修复 体内研究 组织工程 

摘      要：外伤或关节使用过度或重度关节炎都会导致关节表面的软骨以及软骨下骨形成难以恢复的损伤.尽管目前临床上的治疗技术在某些方面取得成功,但仍存在治疗的局限性,如自体移植存在供区并发症、移植的组织不完全整合和易降解、骨髓刺激会产生纤维软骨、质量不佳等.为提高骨软骨缺损的治疗效果,前期研究制备了局部缓释生长因子rhBMP-2和rhTGF-β3的丝素蛋白/脱软骨细胞外基质/纳米羟基磷灰石复合三层支架,并在兔子体内短期植入后获得良好的骨软骨修复效果,但并未进行长期体内研究.本研究在兔子双膝滑车沟处建立直径5mm、深度3mm的缺损,并将具有局部缓释生长因子rhBMP-2和rhTGF-β3的复合三层支架进行缺损区植入,且以天然膝关节滑车沟处骨软骨为对照组,修复34周后通过大体观察、组织学染色、免疫组织化学染色、Micro-CT扫描以及力学测定,评价支架对骨软骨缺损长期的修复情况.大体观察、组织学染色、免疫组织学染色扫描结果表明,支架组再生软骨具有与天然组相似的表面平整度和完整度、细胞排列形态以及黏多糖含量;但Ⅱ型胶原染色和软骨纳米压痕结果表明,支架组再生软骨Ⅱ型胶原含量以及力学性能明显低于天然软骨.Micro-CT扫描以及力学结果表明,支架组再生软骨下骨具有与天然软骨下骨相似的结构以及力学强度((48.98±12.7091)MPa).因此,具有局部缓释生长因子rhBMP-2和rhTGF-β3的丝素蛋白复合三层支架在体内长期促进骨软骨再生方面具有显著的优势.