Int J Nanomed：纳米粒子修饰的壳聚糖 - 琼脂糖 - 明胶支架可持续释放SDF-1和BMP-2
2019-02-07 MedSci MedSci原创
基质细胞衍生因子1（SDF-1）是干细胞动员的重要趋化因子，在间充质干细胞（MSCs）的动员中起关键作用。骨形态发生蛋白2（BMP-2）在MSC的成骨中起关键作用。然而，SDF-1和BMP-2在骨组织工程中的使用受到其短半衰期和体外和体内快速降解的限制。本研究中，研究人员首先通过自组装制备壳聚糖寡糖/肝素纳米颗粒（CSO/HNP）。然后使用交联的壳聚糖，琼脂糖和明胶通过凝胶化技术合成壳聚糖-琼脂糖
基质细胞衍生因子1（SDF-1）是干细胞动员的重要趋化因子，在间充质干细胞（MSCs）的动员中起关键作用。骨形态发生蛋白2（BMP-2）在MSC的成骨中起关键作用。然而，SDF-1和BMP-2在骨组织工程中的使用受到其短半衰期和体外和体内快速降解的限制。
本研究中，研究人员首先通过自组装制备壳聚糖寡糖/肝素纳米颗粒（CSO/HNP）。然后使用交联的壳聚糖，琼脂糖和明胶通过凝胶化技术合成壳聚糖-琼脂糖-明胶（CAG）支架，并通过CSO/HNP修饰。使用酶联免疫吸附测定法定量SDF-1和BMP-2的包封效率和释放动力学。 CCK-8测定用于评估NP修饰的支架的生物相容性。使用transwell迁移测定和成骨诱导测定评估负载的SDF-1和BMP-2的生物活性。动物MSC募集模型用于研究从NP修饰的支架释放的SDF-1诱导MSC迁移的能力。
结果显示，在这项研究中，我们开发了一种新型纳米粒子修饰的CAG支架，用于递送SDF-1和BMP-2。CCK-8测定证明NP修饰的支架具有优异的生物相容性。此外，我们研究了NP修饰支架中SDF-1和BMP-2的释放，并评估了释放的SDF-1对MSC迁移的影响。还检查了释放的BMP-2对MSC骨生成的影响。体外细胞迁移实验表明，NP修饰支架释放的SDF-1保留了其迁移活性；成骨研究表明释放的BMP-2表现出诱导向成骨细胞分化的强大能力。我们的体内募集测定显示MSC对从NP修饰的支架释放的SDF-1的持续趋化反应。
综上所述，该研究结果表明，合成CSO/HNP修饰的CAG支架的简单性，具有高细胞因子负载能力和持续释放效应的能力，使得NP修饰的CAG支架成为持续释放SDF-1和BMP-2以促进骨修复及再生的有吸引力的候选者。
原始出处：
Wang B, Guo Y, et al., Nanoparticle-modified chitosan-agarose-gelatin scaffold for sustained release of SDF-1 and BMP-2. Int J Nanomedicine. 2018 Nov 12;13:7395-7408. doi: 10.2147/IJN.S180859. eCollection 2018.
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