[發明專利]基因聯合轉染BMSCs的組織工程骨構建及其應用

有效

• 申請號: 201510375809.7
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104984397B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 胡楊;何惠宇;阿不力孜·阿布杜拉;崔杰;韓祥禎;張蕾
• 申請（專利權）人: 新疆醫科大學第一附屬醫院
• 主分類號: A61K48/00
• 分類號: A61K48/00;A61L27/36;A61L27/12;A61L27/54
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技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域。具體的說，本發明涉及一種屬于組織工程和生物制造技術領域。確切的說，本發明涉及一種組織工程骨組織構建及其在頜骨缺損修復中應用的技術領域。

背景技術

大面積骨缺損在臨床上較為復雜，骨再生量要求大，如由外傷，感染產生的大段骨缺損的骨重建，腫瘤切除及骨骼畸形，或在何種情況下，再生過程中被破壞，包括股骨頭缺血性壞死，萎縮性斷裂和骨質疏松癥。對于大面積骨缺損目前臨床上常用的治療措施主要是自體骨移植、異體骨移植(同種異體骨和異種異體骨)、無機生物材料、引導性骨再生及最近在國內外均較熱門的骨組織工程技術。骨缺損的自行修復標準：用于研究的實驗性骨缺損應大于實驗動物自身自行愈合修復的范圍，才能真實地反映修復材料或生長因子等對骨缺損的修復情況，這樣的實驗性骨缺損稱為極限缺損，即在確定的研究時間內不可能自行愈合的最小缺損。一般認為同種異體骨移植是一種支架移植，用復合生長因子、成骨細胞、同種異體骨支架材料三者構建成為組織工程骨，將其植入缺損區，當宿主的毛細血管和纖維結締組織長入同種異體骨支架的空隙內時，生長因子就開始促進成骨細胞誘導新骨生成。

組織工程的出現為骨缺損修復提供了新的治療思路。組織工程是將種子細胞接種于各種支架材料上，細胞外基質的分泌和材料的吸收協調進行，最終形成由細胞和細胞外基質組成的與材料形狀相同的新生組織，達到結構與功能的良好修復。目前骨組織工程的基礎研究和臨床應用進展迅速，有望解決傳統骨缺損治療方法中存在的問題，因此具有廣闊的發展前景和臨床應用價值。

目前，臨床工作中，骨缺損的治療方法有自體骨移植、異體或異種骨移植、人工合成骨替代品填充等，這些方法各有優缺點。對于非負重區骨缺損可以采用多種骨材料的填充，為填充式修復。但是對于負重區的骨缺損，由于存在應力分布，往往會導致填充的骨材料降解吸收，失去有效的力學支撐，所以對于負重區的骨缺損修復而言，提供有效的力學支撐的同時并能阻止宿主對植入物的吸收是修復的關鍵。自體骨移植被認為是骨缺損修復的金標準，這是因為自體骨具有卓越的成骨活性，能夠有效的和植入骨周圍組織有效整合；然而患者卻需要承受自體骨取骨的手術打擊，并且自體骨的可供骨量也十分有限，往往不能滿足缺損修復的需求，并且供骨區的術后疼痛、感染、缺損畸形等并發癥也會給患者帶來額外的痛苦和損傷。

骨組織自我修復能力有限，較大范圍骨缺損是臨床口腔科及骨科領域疑難的課題，具有挑戰性。傳統的骨缺損治療方法有自體骨移植、同種異體骨移植和人工骨移植等，這些方法雖然在實驗和臨床治療起到了一定的成果，但均因各種因素使其在臨床應用受到一定限制：自體骨移植供體來源往往有限，而且手術時間長，并發癥多；單純同種異體骨植入后容易吸收，而且容易感染，排斥反應重；人工骨移植原材料孔隙率變異較大，成骨困難，而且來源有限。組織工程學應用種子細胞、生長因子和支架材料治療骨缺損，不僅可避免供區損傷，也避免了供體骨吸收，同時還可降低免疫排斥反應，為骨缺損修復治療開辟了一條嶄新的道路。頜骨缺損是口腔頜面部的常見病，較大范圍頜骨缺損，比如頜骨缺損區域約長3cm，寬0.5cm，高1.5cm的修復尤為臨床治療中的難點，亟需加以研究解決。

目前，由于bFGF使用劑量不一造成的實驗結果差異受到越來越多研究者的注意。現階段，實驗及臨床治療中多采用添加不同濃度生長因子的方法以促進骨組織修復，然而存在免疫排斥、局部組織代謝而造成其有效濃度及功能受限。

近年來，頜骨缺損多伴隨牙齒缺失、顏面軟組織變形、缺損等癥狀，可影響患者口腔的咀嚼、吞咽、呼吸、面容等功能，進而嚴重影響患者的身心健康。然而，作為口腔修復治療的基石之一，較大范圍頜骨缺損的臨床修復治療確存在種種困難，首先，由于需要承受口腔咀嚼壓力，要求頜骨缺損修復材料需具備一定的機械性能，承受咀嚼壓力時不會碎裂。其次，其需具備良好的成血管及成骨活性，可在實驗動物或人體內逐漸降解，不發生免疫排斥反應，最終被自體新生骨組織所代替。

骨組織工程中應用的材料有鈣磷陶瓷、可降解有機高分子和生物衍生材料等。前兩者生物相容性存在一定問題，降解產生的物質易于產生炎癥和組織反應；后者生物相容性相對較好，且有一定的骨誘導能力，但力學性能相對較差，不適合用于承重骨缺損的修復。