摘要:

文题释义:
木通皂苷D: 又称川续断皂苷IV,是从中药续断中提取出来的苷类化合物,为续断的主要活性成分之一,具有较明确的药理活性,具有促进成骨细胞的增殖与分化、提高成骨细胞活性与数量、促进基质钙化与骨痂生长等诸多作用,主要被用于治疗骨质疏松与促进骨折愈合,具有高效、廉价、毒副作用小等优点。同时,木通皂苷D还具有抗细胞凋亡、神经保护及心肌保护等药理作用。
壳聚糖: 是甲壳素经脱乙酰化而成的产物,为自然界唯一的碱性多糖,具有抗菌及调节免疫等活性,可通过壳聚糖酶和氨基葡萄糖苷酶降解为葡萄糖,具有与细胞外基质相似的特征及良好的生物相容性、生物降解性、低毒性,使其在骨组织工程材料中备受关注,然而其存在机械性能弱和降解过快的缺点。因此,通常将壳聚糖与纳米羟基磷灰石复合制备支架材料,以增加其机械性能。
背景: 木通皂苷D具有促进成骨细胞的增殖与分化、提高成骨细胞活性与数量、促进基质钙化与骨痂生长等诸多作用,主要被用于治疗骨质疏松与促进骨折愈合,将其应用于骨缺损修复的研究较少见。
目的: 以纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架为载体,将包裹木通皂苷D的缓释微球负载于其中,观察其骨缺损修复作用。
方法: 采用W/O/W方法制作包裹木通皂苷D的缓释微球,采用冷冻干燥方法制备负载包裹木通皂苷D缓释微球的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架(以下简称缓释支架)与单纯的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架(以下简称空白支架),检测缓释微球与缓释支架的体外释药能力。将小鼠来源前成骨细胞MC3T3-E1分别接种于两种支架上,以单独培养的细胞为对照,分析细胞的黏附、增殖与分化情况。在24只成年新西兰大白兔双侧桡骨中段制造1.5 cm的骨缺损,分别植入空白支架与缓释支架,术后4,12周时进行大体观察、Micro-CT扫描影像学检查及组织学观察。
结果与结论: ①包裹木通皂苷D的缓释微球与缓释支架均具有缓释作用,其中缓释支架的药物释放速率更加平稳、持久;②CCK-8实验显示,缓释支架上的细胞增殖速率快于空白支架、对照组(P < 0.05);扫描电镜下可见,小鼠来源前成骨细胞MC3T3-E1覆盖在两组支架表面,其中缓释支架上的细胞数量要多于空白支架;③培养7,14 d时,缓释支架组的碱性磷酸酶活性、Runx2 mRNA表达高于空白支架组(P < 0.05);培养第21天时,缓释支架组的骨桥蛋白、骨钙素蛋白表达量高于空白支架组(P < 0.05);④影像学检查与组织学观察结果显示,术后4周时,缓释支架组材料周围可见大量的新生骨,其新生骨量明显多于空白支架组;术后12周时,缓释支架内部也可见大量的新生骨长入,空白支架内部仅见少量的新生骨长入,并且缓释支架组的材料残余明显少于空白支架组(P < 0.05);⑤结果表明,负载木通皂苷D缓释微球的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架可提升体外成骨细胞的黏附、增殖与分化能力,提升纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架的体内骨诱导能力。
https://orcid.org/0000-0002-7832-3446 (贠霄)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程
关键词: 木通皂苷D, 纳米羟基磷灰石, 壳聚糖, 支架, 骨生物材料, 骨缺损修复, 骨组织工程
引用本文: 贠 霄, 丁 童, 杨卫强, 郭新军. 负载木通皂苷D的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架修复骨缺损[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(27): 4293-4299.
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负载木通皂苷D的纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架修复骨缺损