骨形态发生蛋白缓释微球结合富血小板凝胶对骨髓基质干细胞增殖分化的影响

Bone morphogenetic protein sustained-release microspheres combined with platelet-rich gel contribute to the proliferation and differentiation of bone marrow stromal stem cells

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摘要背景：在骨组织愈合过程的不同阶段需要不同种类的生长因子协同参与，目前组织工程中对生长因子的递送大多局限于单一种类和单一浓度，其结果往往差强人意。新一代的组织工程材料的研究热点之一就是2种或者多种生长因子的仿生程序式释放，然而目前相关的研究还非常少。目的：观察包埋骨形态发生蛋白的聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球结合富血小板凝胶对人骨髓基质干细胞增殖分化的影响。方法：①复乳法制作负载骨形态发生蛋白2的聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球，测定微球包封率、骨形态发生蛋白2的体外释放率及微球形态和体积，将制作满意的微球与激活的富血小板凝胶结合，在聚乳酸-羟基乙酸共聚物三维支架上与人骨髓间充质干细胞的共培养；②将骨髓基质干细胞分为6组：乏血小板血浆组、血小板凝胶组(加入富血小板血浆)、骨形态发生蛋白+乏血小板血浆组、骨形态发生蛋白+血小板凝胶组、骨形态发生蛋白微球+乏血小板血浆组和骨形态发生蛋白微球+血小板凝胶组。各组加入经预处理的聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架，观察各组细胞增殖量、碱性磷酸酶活性以及成骨细胞成熟分化的标志物的变化。结果与结论：加入富血小板血浆的骨髓基质干细胞增殖水平明显高于乏血小板血浆组；联合应用骨形态发生蛋白2的细胞中碱性磷酸酶活性明显高于其他4组；骨形态发生蛋白微球+乏血小板血浆组和骨形态发生蛋白微球+血小板凝胶组中骨桥蛋白和骨钙蛋白mRNA的表达水平明显高于其他4组。提示骨形态发生蛋白缓释微球结合富血小板凝胶有促进骨髓基质干细胞增殖分化的作用。