[發(fā)明專利]一種促進成骨和血管化的生物活性因子組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210258202.7
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN102895704A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉昌勝;曹玲燕;王靖
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號: A61L27/54
• 分類號: A61L27/54;A61K38/18;A61P19/08;A61K31/716;A61K31/717;A61K31/722;A61K31/727;A61K31/737
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 馬莉華;祝蓮君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物領(lǐng)域，涉及一種促進成骨和成血管的生物活性因子組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

骨組織的生長過程與血管化緊密相連。充分的血供是保證骨組織工程材料體內(nèi)活化的決定性因素。在骨組織的胚胎發(fā)生或骨損傷愈合的過程中，優(yōu)良的血管網(wǎng)絡(luò)能夠為組織提供良好的營養(yǎng)供給和物質(zhì)運輸，缺乏良好的血供將導(dǎo)致骨生長異常和骨愈合不良。臨床植骨修復(fù)缺損時，要求植骨床具有豐富的血供，而自體骨移植時，也常通過帶血管蒂或帶肌瓣來增強血供，促進移植骨早期成活。因此，一個較為完善的血管網(wǎng)對于骨形成是非常必要的，它不僅能提供營養(yǎng)和氧氣，還能輸送成骨前體細胞，分泌成骨細胞所需的生長因子。

骨組織工程采用三維支架與種子細胞復(fù)合的策略，雖然大大促進了骨組織損傷的修復(fù)，但其三維構(gòu)建時僅靠外周滲透作用吸收營養(yǎng)，對于小尺寸的骨修復(fù)，早期依靠組織液的滲透可獲得營養(yǎng)；對于大尺寸骨修復(fù)，僅靠組織液的滲透遠遠不夠，細胞多因營養(yǎng)缺乏而導(dǎo)致移植失敗，因此目前大尺寸骨組織缺損修復(fù)面臨著血管化不足，組織易缺血壞死的難題。如何在新骨形成的同時，促進小血管的長入以及細胞與材料復(fù)合物內(nèi)血供的重建成為骨修復(fù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

目前有關(guān)人工骨中血供重建的研究主要集中在以下方面：利用顯微外科技術(shù)包裹血管束、血管蒂或筋膜瓣植入形成內(nèi)在的血管網(wǎng)絡(luò)，促進血管形成；以及血管內(nèi)皮細胞與成骨細胞聯(lián)合培養(yǎng)支架后植入體內(nèi)。楊新明等提出以帶蒂筋膜瓣包裹復(fù)合自體紅骨髓方法構(gòu)造非細胞型組織工程化骨，可一期修復(fù)大段骨缺損（中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2009,13，46:9050）；裴國獻等利用帶蒂筋膜瓣包裹組織工程骨的方法修復(fù)兔橈骨大段骨缺損，發(fā)現(xiàn)早期的血管化有利于骨修復(fù)速度（中國實驗外科雜志，2007,24（6）：752）。這種帶血管植入的方法借用體內(nèi)已經(jīng)存在的血管條件來促進人工骨的血管化，手術(shù)效果明確，但存在增加機體額外創(chuàng)傷、受局部血管條件限制等缺點。將骨髓基質(zhì)干細胞分別定向分化為成骨細胞和血管內(nèi)皮細胞使二者相互促進發(fā)揮作用是血管化研究的一個方向。Kaigler等通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮細胞和骨髓基質(zhì)干細胞共移植較單獨移植更有利于成骨（Kaigler?D，eral，F(xiàn)ASEB?J，2005,19（6）：665）；譚洪波等將兔骨髓誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞用纖維蛋白膠接種到脫鈣骨基質(zhì)支架上，證實骨髓誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞在脫鈣骨支架內(nèi)可以在體外培養(yǎng)成官腔樣內(nèi)皮樣結(jié)構(gòu)（譚洪波等，骨組織工程支架體外血管化初步研究，重慶醫(yī)學(xué)，2007,36（6）：499）。但是細胞策略前期細胞培養(yǎng)的周期長，不利于實際臨床應(yīng)用。

因此，本領(lǐng)域尚需研制一種新型的可同時促進成骨和血管化的重建材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種可同時促進成骨和血管化的生物活性因子組合物及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明的第一方面，提供一種生物活性因子組合物，所述組合物包含生物活性因子和磺化多糖，所述生物活性因子選自骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP）、轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）、成骨蛋白（OGP）中的一種或兩種以上；所述磺化多糖選自磺化殼聚糖、磺化葡聚糖、肝素、硫酸肝素、硫酸纖維素中的一種或兩種以上。

在另一優(yōu)選例中，所述生物活性因子為BMP-2、或BMP-7；或者

所述生物活性因子為選自下組的因子與BMP-2或BMP-7的復(fù)合物：轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）、成骨蛋白（OGP）或其組合。

在另一優(yōu)選例中，磺化多糖的分子量在8000-350000Da，硫含量為0.5%-20%。

在另一優(yōu)選例中，所述磺化多糖的分子量在10000-300000Da，硫含量為1%-20%。

在另一優(yōu)選例中，所述生物活性因子與磺化多糖的質(zhì)量比例為0.05~120:1。

在另一優(yōu)選例中，所述生物活性因子與磺化多糖的質(zhì)量比例為0.1~100:1。

在另一優(yōu)選例中，，所述生物活性因子組合物還包含水。

本發(fā)明的第二方面，提供第一方面所述的生物活性因子組合物的制備方法，所述方法包括將生物活性因子加入到磺化多糖水溶液中，混合均勻得到所述生物活性因子組合物的步驟。

在另一優(yōu)選例中，所述磺化多糖水溶液濃度為0.01~150μg/mL。

在另一優(yōu)選例中，所述磺化多糖水溶液濃度為0.02~100μg/mL。

在另一優(yōu)選例中，所述方法還包括將生物活性因子組合物進行冷凍干燥的步驟。