包封骨形態發生蛋白2 的不同相對分子質量聚乳酸-聚乙醇酸共聚物微囊促進成骨效果的研究

[摘要] 目的 探索不同相對分子質量聚乳酸-聚乙醇酸共聚物（PLGA） 微囊包封骨形態發生蛋白2 （BMP-2）對成骨細胞骨形成能力的影響。方法 用雙通道微量注射泵制備包封BMP-2 的2 種相對分子質量（12 000 和30 000） 的PLGA微囊。用光學顯微鏡及掃描電子顯微鏡（SEM） 觀察微囊形態結構；磷酸鹽緩沖溶液浸泡法表征微囊緩釋性能；細胞Calcein-AM/PI 染色及CCK-8 法檢測微囊細胞相容性；Transwell 遷移實驗檢測包封BMP-2 的微囊作用48 h 對MC3T3-E1 細胞的趨化作用；堿性磷酸酶活力測定、茜素紅染色法檢測微囊作用MC3T3-E1 細胞后對細胞骨形成能力的影響。結果 2 種相對分子質量的微囊均表面光滑，具有良好的細胞相容性。相對分子質量12 000 的微囊的趨化作用最佳。相對分子質量30 000 的微囊較相對分子質量12 000 的微囊緩釋時間長，且初始爆發量減少了約25%。成骨誘導14、21 d 后，相對分子質量30 000 的微囊形成的鈣沉積結節較相對分子質量12 000 的微囊多。結論 本研究通過調控PLGA的相對分子質量控制BMP-2 的釋放，發現相對分子質量30 000 的微囊能夠更好地誘導MC3T3-E1 細胞的長期骨形成能力。

[關鍵詞] 聚乳酸-聚乙醇酸共聚物微囊； 骨形態發生蛋白2； 成骨

[中圖分類號] R318.08 [文獻標志碼] A [doi] 10.7518/hxkq.2024075

組織工程支架能夠支持和促進細胞生長，是當前組織缺損修復最重要的干預方法[1]。骨形態發生蛋白2 （bone morphogenetic protein 2，BMP-2）是一種在骨和軟骨發育、修復中發揮關鍵作用的轉化生長因子，常被添加于骨組織工程支架中[2]，已被美國食品藥品監督管理局批準在骨科和牙科中臨床應用[2-3]。但是，BMP-2 的大劑量應用不僅價格昂貴，還會導致異位骨化、炎癥反應、軟組織水腫、破骨細胞活化等嚴重并發癥的發生。……