重组人骨形成蛋白-2、胶原、珊瑚复合人工骨异位诱导成骨的实验研究

作者:尉文华 毛天球 陈富林 王贺忠 张忠友  文章来源:现代口腔医学杂志 

2008-8-7 16:54:21         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭


  珊瑚人工骨的应用:自1971年人们发现海珊瑚具有与人骨相类似的孔隙结构后[5],开始应用原始珊瑚碳酸钙作为植骨材料。20多年以来,经许多学者的多种研究已知它具有良好的生物相容性及骨引导作用,并有生物降解性。其多孔结构有利于宿主骨组织和血液、纤维组织长入,但珊瑚在骨缺损区只具有支架和骨引导作用,而无骨诱导能力。因此近年来有的学者将珊瑚与其它材料进行复合移植,以获得一种同时具备骨诱导活性和骨引导活性的新型材料。本实验将珊瑚与rhBMP-2与胶原复合,将其植入小鼠肌袋内,结果表明,rhBMP-2/胶原/珊瑚复合骨具有较强的异位诱导成骨活性,珊瑚对rhBMP-2的生物学活性未产生不利影响。
  胶原的应用:胶原是一种由动物细胞合成的高分子蛋白质,广泛存在于哺乳动物的皮肤、骨骼、肌腱和韧带中。由于胶原有良好的组织相容性,在体内可被吸收,已在临床应用多年。自BMP诱导成骨的理论成立后,有学者将胶原作为BMP的载体,用于修复骨缺损[6~9]。研究发现,胶原作BMP的载体,一方面可防止复合材料的移动,还可防止BMP被过快吸收,具有缓释BMP的作用,延长了BMP的作用时间。采用珊瑚和Ⅰ型胶原作为rhBMP-2的载体,植入小鼠肌袋内,证实胶原可延缓珊瑚在体内的降解速度,并不影响BMP的活性。
  BMP与载体材料的复合方法:目前通常将BMP溶于盐酸胍中,但采用这种方法不能准确掌握材料中复合的BMP量,并且有可能影响BMP的活性。利用胶原凝胶的粘性,将BMP包裹于珊瑚表面和微孔中,能准确掌握rhBMP-2的复合量。另外胶原凝胶在与珊瑚的抽干过程中形成胶原膜,覆盖于粗糙的珊瑚微孔表面,有利于细胞的附着、组织的生长和新骨组织的形成。
  实验结果表明这种新型的复合材料具有良好的诱骨活性,可能成为理想的骨移植替代材料。

(本文编辑 王植三)

作者单位:尉文华(075000 张家口市二五一医院口腔科)
王贺忠(075000 张家口市二五一医院口腔科)
张忠友(075000 张家口市二五一医院口腔科)
毛天球(第四军医大学口腔医学院颌面外科)
陈富林(第四军医大学口腔医学院颌面外科)

参考文献

1,Urist MR.Bone formation by autoinduction.Science,1965,150(4):893.
2,Urist MR.Mikulski A,Lietze A,et al.Solubilized and insolubilized bone morphogenetic protein.Proc Natl Acad Sci USA,1979,76(3):1828-1832.
3,Wozney JM,Rosen V,Celeste AJ,et al.Novel regulators of bone formation:molecular clones and activities.Science,1988,242:1528.
4,赵明,王会信,周廷冲.重组人骨形态发生蛋白-2成熟肽在大肠杆菌中的表达及其诱导成骨活性.生物化学杂志,1994,10(3):319.
5,Weber JN,White EW,White RA.New porous biomaterials by replication of echinoderm skeletal microstructures.Nature,1971,233(1):337.
6,王大章,费伟,刘松筠,等.高生物诱导活性复合人工骨整复骨缺损的实验研究.华西口腔医学杂志,1997,15(1):3.
7,Zellin G,Linde A,Importance of delivery systems for growth-stimulatory factors in combination with osteopromotive membranes.An experimental study using rhBMP-2 in rat mandibular defects.J Biomed Mater Res,1997,35(2):181-90.
8,马秦,毛天球,刘宝林,等.生物珊瑚、胶原和rhBMP-2合成人工骨修复兔下颌骨缺损的实验研究.实用口腔医学杂志,1998,14(1):24-26.
9,胡晓波,夏筠,李群.诱导性人工骨膜的研制及实验研究.中华骨科杂志,1999,19(1):50-53.

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责任编辑:姚红祥  

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