骨缺损在临床治疗中面临着重大挑战,传统治疗方法如自体骨移植和异体骨移植存在供体部位发病率和病原体传播等风险,限制了其广泛应用。骨组织工程(BTE)作为一种新兴的解决方案,包括细胞、支架和生长因子三大要素,但传统BTE系统需要在体外分离和扩增细胞,再与支架结合植入体内,耗时且细胞存活率不确定。
因此,从骨缺损部位周围环境中招募干细胞并诱导其成骨分化,是一种更易于临床转化的策略,能够有效避免传统方法中细胞体外处理的复杂性和潜在风险,同时促进骨组织的再生修复。
有鉴于此,
苏州大学孙晗团队
提出了
一种
具有
骨髓间充质干细胞(BMSC)
募集和成骨诱导分化功能的可注射亚毫米微球,用于大鼠股骨缺损的原位治疗
。
本文要点:
(1)
微球的制备:
通过高压静电喷涂法制备具有多孔结构的壳聚糖(CS)微球,优化工艺使其具有适合细胞黏附和增殖的特性。将CD271抗体固定在微球表面,以实现对具有高成骨潜力的BMSC
s
的特异性招募;将骨形态发生蛋白-2(BMP-2)负载在微球的孔隙结构中,以诱导BMSC
s
向成骨细胞分化。
(2)
体外生物学功能评估:
鬼笔环肽染色显示
具有CD271抗体和BMP-2的微球(AB@C微球)具有良好的生物相容性。在异质细胞群体中,AB@C微球能特异性地招募BMSC
s
。
此外,
AB@C微球能显著诱导BMSC
s
向成骨细胞分化,且适当的BMP-2负载量和较慢的释放速率能更有效地诱导成骨分化。
(3)
体内骨再生效果评估:
在大鼠股骨髁缺损模型中,AB@C微球组在术后12周时显示出显著的新骨形成,骨体积分数和骨小梁厚度均显著高于其他组,表明AB@C微球具有良好的骨再生能力
。
总体而言,
本
研究开发了一种新型的功能化微球,能够被注射到骨缺损部位并诱导原位骨再生。
该
微球通过招募BMSC
s
并诱导其向成骨细胞分化,为骨组织工程提供了一种新的策略,具有良好的临床应用前景。
参考资料:
https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.4c01720
来源:
EngineeringForLife
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