rhBMP2 纳米缓释系统的制备及其对骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响

明日帝国

rhBMP2 纳米缓释系统的制备及其对骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响- s( {  c8 n, b: @1 b4 G
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陈发明1, 吴织芬1, 金岩2, 王勤涛1, 杜岩1, 王国芳1
  q- B( _# _3 L8 v) s3 J! Q(1.第四军医大学口腔医学院牙周黏膜病科, 2.组织工程中心, 陕西西安710032); a# |' ^& Q: r8 `% P8 H
[摘要] 目的: 制备甲基丙烯酸缩水甘油酯右旋糖酐( dex- GMA) 载重组人骨形态发生蛋白2 (rhBMP2)凝胶纳米微球9 }- i) ]6 X/ x; l4 ^$ Y
(NPs) 缓释系统, 检测其理化及生物学特性。方法: 采用改良乳化溶液聚合法, 制备rhBMP2 纳米微球( rhBMP2- dex-
% u3 j* x2 d3 tNPs) ; 观察其形态、粒径与稳定性, 检测其载药、释药特征; 采用体外细胞培养技术, 将rhBMP2- dex- NPs 和兔骨髓间
/ o$ q  u+ O7 }8 H* [: m充质干细胞一起培养, MTT 法检测其对细胞增殖状况的影响, 碱性磷酸酶(ALP)检测试剂盒检测细胞ALP 活性, 以1 @# B3 Q: ]2 I  r- m
反应rhBMP2- dex- NPs 对其分化状况的影响, 并与单纯rhBMP2 的作用进行比较; 实验按照培养液中所含成分不同分
) P* }9 D- ]5 m为4 组: 培养液中加入单纯rhBMP2(A 组) 、加入rhBMP2- dex- NPs(B 组) 、加入空白NPs(C 组) 和对照组(D 组) , 其中
; }! S4 s5 V+ H* C  |6 [5 qA、B 2 组均分别按照rhBMP2 的不同量设置100 μg/L、200 μg/L、400 μg/L 3 个浓度组, 采用SPSS 10.0 对结果进行统0 X0 O" B. w2 }
计学分析。结果: rhBMP2- dex- NPs 大小均匀, 粒径分析表明, 80%的纳米球粒径在20nm 左右, 包封率高达83%, 80%
7 g; c7 h5 D% n: ]的rhBMP2 在前12d 释放; 其具有良好的生物学活性, 能显著促进骨髓间充质干细胞(BMSCs) 的增殖和分化, 效应高% j5 s/ W" {! ^$ n+ Y
于单纯施加rhBMP2 的效应(P<0.01)。rhBMP2- dex- NPs 与BMSCs 共培养3d 内, 反应BMSCs 增殖和分化的OD 值与A
- F  e- g+ P+ u% w! P7 w. ]组无显著差异( P>0.05) , 但显著高于C、D 组(P<0.01); 3d 后, rhBMP2- dex- NPs 对细胞增殖和分化的促进作用较单纯+ T, c, T4 n" c& f& p% d6 @
rhBMP2 明显加快; 5～7d 后, A、B 组差异具有显著性( P<0.01) ; 12d 左右, B 组细胞仍然有较强的增殖与分化能力, 与
, `8 M' u, U6 {3 q其他3 组有非常显著差异( P<0.001) , 而此时A、C、D 组间差异已无统计学意义( P>0.05) 。结论: 所制备的rhBMP2-
) }7 D- H6 m, Q: ]! bdex- NPs 形态良好、包封率高, 理化与生物学性能稳定, 可以达到对生长因子的良好缓释, 比单纯rhBMP2 对BMSCs
: b! E) y" H5 [' r0 X. c( }! R; x有更为明显的生物学效应, 可以持续促进其增殖与分化达10d 以上, 在组织工程领域有着广阔的应用前景。8 i( X1 U- Z, E$ g+ t: s$ Z) Y
[关键词] 骨形态发生蛋白; 右旋糖酐; 纳米微球; 缓释; 骨髓间充质干细胞
& M5 B$ ]; a% g4 d; U[中图分类号] R318.08 [文献标识码] A
" Q9 x0 a1 f+ c$ ZPr epar ation and proper ty of r ecombinant human bone morphogenetic protein - 2 loaded hydrogel nanospher es
% e2 b5 F7 |& w% L& D- n9 p# Rand their biological effects on the prolifer ation and differ entiation of bone mesenchymal stem cells CHEN Fa -' K" N( F& k0 e1 {5 Z% ]) e
ming1, WU Zhi - fen1, JIN Yan2, Wang Qin - tao1, DU Yan1, WANG Guo- fang1. (1. Department of Periodontology and
* V. N' X. i/ {! S/ AMucosal Diseases, 2. Department of Tissue Engineering Center, College of Stomatology, Forth Military Medical University.
2 j) _. p# {' B) U( IXi'an 710032, Shanxi Province, China )
- x$ r. i; M% P$ c[Abstr act] PURPOSE: To prepare and study the recombinant human bone morphogenetic protein- 2 loaded dextranbased3 \) z% ]6 F  C! v2 _' [
hydrogel nanospheres (rhBMP2- dex- NPs) sustained release system, and to evaluate its biological effects on cultured  @; {$ p. u+ ?
rabbit bone mesenchymal stem cells(BMSCs) . METHODS: The rhBMP2- dex- NPs were prepared by improved emulsion, \4 Y! |8 O1 Z1 T7 X4 r; X3 k
polymerization method. Their morphology, size and size distribution, encapsulated ratio and stability were assessed by
4 s! [; Y1 a9 U" k! f' Q1 Broutine procedure. Dynamic dialysis method was used to determine the release characteristics of rhBMP2- dex- NPs in vitro.
! n2 c* e1 i8 ]% v; f! JCell culture technique and MTT colorimetric assay were used to evaluate the proliferation and differentiation of the/ D* H2 P9 s9 R1 P, g8 p3 ?
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wshzhoum

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