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

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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4 m0 n. d1 p7 ?1 U

- Z6 {/ }) E: s5 c: L陈发明1, 吴织芬1, 金岩2, 王勤涛1, 杜岩1, 王国芳1
* w. G6 L- ?& W! [$ `(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)
5 e: S5 d2 q( W. w' O# @) V; ?* Q[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
2 K9 ^1 ?  [9 X% G8 n1 V  }(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-
& p/ w+ [+ F5 n! U6 y4 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, a- ?' `/ I2 T; u& Y! |( C
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
9 U* C* M# |0 S; g8 C) Z' A* X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; l4 e" N( w7 _4 C: v. n/ 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8 m' f0 m* [3 L; L) y) n1 [& P
A、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$ n6 x1 V7 e0 L) L2 v: a
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%1 {$ |1 K& f. Z6 n( h5 l
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1 r+ x! Q5 b% m8 K
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A2 J' T+ G# t: z
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
) f% W% I+ f* y1 _/ z+ n. @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6 F4 |4 ]* `( p( D1 Z
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-
# e$ V: r4 T/ |! G2 C0 g/ Fdex- 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
9 [* {. \% a: j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。* W, e, u; x) K, m3 `' V
[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# N. x' C1 F, g
[中图分类号] R318.08 [文献标识码] A
+ l0 j- b- ^" rPr epar ation and proper ty of r ecombinant human bone morphogenetic protein - 2 loaded hydrogel nanospher es
, Q* u% o7 D5 V) r" b6 z$ @/ a: sand their biological effects on the prolifer ation and differ entiation of bone mesenchymal stem cells CHEN Fa -/ @5 v: |3 p' w  v& i
ming1, WU Zhi - fen1, JIN Yan2, Wang Qin - tao1, DU Yan1, WANG Guo- fang1. (1. Department of Periodontology and) j! B6 I+ j% t0 Z( C; q$ k
Mucosal Diseases, 2. Department of Tissue Engineering Center, College of Stomatology, Forth Military Medical University.
1 H2 o1 C7 G0 M2 k1 BXi'an 710032, Shanxi Province, China )5 k: z8 O/ H; P) J
[Abstr act] PURPOSE: To prepare and study the recombinant human bone morphogenetic protein- 2 loaded dextranbased
. b' f' f9 h& C; w8 z: Khydrogel nanospheres (rhBMP2- dex- NPs) sustained release system, and to evaluate its biological effects on cultured
0 b3 Z/ v  ?) _" H: y7 [/ G3 vrabbit bone mesenchymal stem cells(BMSCs) . METHODS: The rhBMP2- dex- NPs were prepared by improved emulsion
' W& z; z% t  ]+ y' @( ^polymerization method. Their morphology, size and size distribution, encapsulated ratio and stability were assessed by: k: j! l5 x( r  g
routine procedure. Dynamic dialysis method was used to determine the release characteristics of rhBMP2- dex- NPs in vitro.
9 A; k9 C  V" M1 LCell culture technique and MTT colorimetric assay were used to evaluate the proliferation and differentiation of the7 q' N6 \; \1 W/ _7 r; L

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