胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架制备及其成软骨诱导

作     者：王布雨 张勇 阮世强 邓江 Wang Buyu;Zhang Yong;Ruan Shiqiang;Deng Jiang

作者机构：遵义医科大学第三附属医院(遵义市第一人民医院)骨科贵州省遵义市563000 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2024年第28卷第15期

页      面：2378-2384页

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 100215[医学-康复医学与理疗学] 10[医学] 

基　　金：贵州省科技计划项目(黔科合基础-ZK一般393),项目负责人:阮世强 贵州省卫生健康委科学技术基金项目(gzwkj2021-259),项目负责人:阮世强 遵义市科学技术局与遵义市第一人民医院联合科技研发资金项目[遵市科合HZ字(2019)186号],项目负责人:阮世强 贵州省科技计划项目(黔科合成果-LC029),项目负责人:阮世强 

主　　题：组织工程软骨支架 胶原结合域 骨形态发生蛋白2 成软骨诱导 软骨修复 

摘      要：背景:天然骨形态发生蛋白2在体内弥散和降解速度较快,降低了局部浓度和治疗效果,单纯将骨形态发生蛋白2与组织工程支架复合后不能在体内长期停留,无法达到良好的缓控释效果。目的:制备并检测胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架的生物性能及成软骨诱导效果。方法:提取SD大鼠鼠尾胶原,采用真空冷冻干燥及化学交联法制备胶原软骨支架。通过快速克隆C112-同源重组法构建表达胶原结合域-骨形态发生蛋白2质粒,通过基因工程构建并导入大肠杆菌,分离纯化胶原结合域-骨形态发生蛋白2。将天然骨形态发生蛋白2与胶原结合域-骨形态发生蛋白2分别与胶原软骨支架结合,检测支架中骨形态发生蛋白2释放水平,采用CCK-8法及F-Actin染色法检测胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架的生物相容性;将骨髓间充质干细胞分别种植在两种胶原软骨支架上进行成软骨诱导,检测其成软骨诱导活性。结果与结论:①胶原结合域-骨形态发生蛋白2与胶原软骨支架的结合率高于天然骨形态发生蛋白2(P0.05);体外浸泡于PBS中7 d,胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架中骨形态发生蛋白2的释放量小于天然骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架(P0.05);CCK-8实验及F-Actin染色结果显示,胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架无明显细胞毒性,具有良好的生物相容性;②成软骨诱导14 d后的ELISA检测显示,胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架组聚集蛋白聚糖、Ⅱ型胶原蛋白A1的表达均高于天然骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架组(P0.05);扫描电镜下可见,两组支架孔隙内壁上均可见较多骨髓间充质干细胞贴附生长,细胞形态及大小一致,排列紧密,未出现细胞碎裂或形态异常;③结果表明,胶原结构域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架具有良好的生物性能及成软骨诱导活性。