[發明專利]一種趨化內源性細胞及誘導成軟骨分化的生物活性支架及其用途

在審

• 申請號: 201811084246.6
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109350767A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 陳元峰;吳婷婷;黃樹森;查振剛
• 申請（專利權）人: 陳元峰;吳婷婷
• 主分類號: A61L27/26
• 分類號: A61L27/26;A61L27/54;A61L27/56
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋靜娜

本發明公開了一種趨化內源性細胞及誘導成軟骨分化的生物活性支架，包含以下組分：SDF?1、TGF?β、絲素蠶白和多孔支架。同時本發明還公開了所述生物活性支架的制備方法以及其在制備軟骨缺損修復材料中的用途。本發明提供的生物活性支架利用蠶繭中提取的天然絲素蛋白作為介質，利用冷凍干燥技術使具有趨化作用的基因細胞衍生因子(SDF?1)，轉化生長因子?β(TGF?β)及絲素蛋白晶形轉變，固定在多孔支架中。當所述支架移植到軟骨損傷和/或缺損區后，可以長時間釋放趨化因子SDF?1，吸引自體內源性細胞趨化遷移到損傷區，同時長期緩釋的TGF?β又可以誘導其成軟骨分化，達到吸引內源性細胞并實施有效地軟骨損傷修復的目的。

技術領域

本發明屬于醫用材料技術領域，具體涉及一種趨化內源性細胞及誘導成軟骨分化的生物活性支架及其制備方法和用途。

背景技術

骨關節炎(Osteoarthritis,OA)是一種最普遍的關節退行性疾病。其主要的病理特征包括：軟骨降解，軟骨下骨的不規則骨化及其繼發性炎癥。臨床特征主要表現為：關節疼痛，僵硬，活動度受限等。目前，臨床上的藥物治療方法對于緩解疾病的進展效果不大，到疾病晚期，大部分骨關節炎病人都不得不接受關節置換手術，但手術風險軟大及術后容易出現并發癥，且關節置換假體使用壽命的問題，使得長期療效不佳等。于是，尋找一種有效的治療方法則非常重要。

通過干細胞移植治療骨關節炎已經有廣泛地報道，由于外源性細胞移植，存在免疫原性等問題，目前研究的熱點在于如何定向刺激誘導內源性干細胞遷移到損傷處，從而進行損傷修復。基因細胞衍生因子(SDF-1)是一種公認的趨化因子，已經被實驗證實可以促進干細胞遷移與歸巢。

如何誘導干細胞成軟骨定向分化，是軟骨損傷細胞移植療法面對的一個重要問題。轉化生長因子-β(TGF-β)是一種常見的成軟骨分化的誘導因子，在經典的間充質干細胞成軟骨誘導液中的主要成分。因此軟骨損傷修復過程中提高損傷區TGF-β含量有利于誘導干細胞成軟骨分化促進軟骨修復。

目前，國內外均未報道具有內源性細胞趨化及誘導成軟骨分化功能的生物活性支架。因此，急需一種可以促進骨源性干細胞遷移到損傷區，同時可以誘導其成軟骨分化，從而達到更好的軟骨修復目的的生物活性支架。

發明內容

基于此，本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種趨化內源性細胞及誘導成軟骨分化的生物活性支架，其可以長時間釋放趨化因子SDF-1，吸引自體內源性細胞趨化遷移到損傷區，同時長期緩釋的TGF-β又可以誘導其成軟骨分化，達到吸引內源性細胞并實施有效地軟骨損傷修復的目的。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種趨化內源性細胞及誘導成軟骨分化的生物活性支架，包含以下組分：SDF-1、TGF-β、絲素蠶白和多孔支架。

優選地，所述SDF-1、TGF-β和絲素蠶白的質量比為(1×10^-6～5×10^-4)：(1×10^-5～0.002)：(10～200)。

優選地，所述SDF-1、TGF-β和絲素蠶白飽和吸附在多孔支架中。

優選地，所述多孔支架原料選自明膠海綿、膠原、殼聚糖、海藻酸鈉和透明質酸中的至少一種。

優選地，所述多孔支架孔隙直徑為50～600μm。

優選地，所述多孔支架所述多孔支架為明膠海綿多孔支架。

本發明還提供了所述的生物活性支架的制備方法，包括以下步驟：

(1)按比例稱取SDF-1、TGF-β和絲素蠶白，加水溶解，制備得到蛋白混合液；

(2)取多孔支架，將步驟(1)制備得到蛋白混合液吸附到所述多孔支架上至飽和，然后真空冷凍干燥，即得所述生物活性支架。