[發明專利]誘導MC3T3-E1細胞體外成骨分化的緩釋微囊及其制備

有效

• 申請號: 202111440790.1
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114099473B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 華臻;施冬健;陳繼偉
• 申請（專利權）人: 華臻
• 主分類號: A61K9/52
• 分類號: A61K9/52;A61K47/36;A61K38/18;A61K31/7048;A61P19/08
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發明公開一種誘導MC3T3?E1細胞體外成骨分化的緩釋微囊及其制備，制備過程包括：Alg接枝PBA、Alg?PBA?ICA的制備、SiOsubgt;2/subgt;?NHsubgt;2/subgt;微球的制備、Alg?PBA?ICA囊泡的制備和Alg?PBA?ICA/BMP?2緩釋微囊的制備；對于成骨細胞MC3T3?E1，淫羊藿苷ICA以及骨形態發生蛋白BMP?2都有誘導其進行成骨分化的能力，當在最佳組合濃度即ICA為10supgt;?8/supgt;mol/L、BMP?2為100ng/mL時，緩釋微囊誘導成骨的能力大于直接給藥，且BMP包埋在內層、ICA在外層，可先促增殖、后促分化，實現最大化成骨需求；該設計為中醫藥聯合生長因子促進骨組織修復與再生提供實驗室依據。

技術領域

本發明屬于醫用材料技術領域，具體涉及一種誘導MC3T3-E1細胞體外成骨分化的緩釋微囊及其制備。

背景技術

在自然條件下，骨修復愈合期需要3～6個月，是一個由成骨細胞、破骨細胞以及多種生長因子共同參與的復雜、漫長的過程。成骨細胞(Osteoblast,OB)作為骨形成的主要細胞，負責骨基質的合成、分泌與礦化，是骨細胞(Osteocyte,OS)的直接來源，同時也參與調節破骨細胞(Osteoclast,OC)對骨的吸收。因此，維持OB的數量與活性對骨組織損傷的修復與再生具有重要的意義。

研究發現骨形態發生蛋白(bone?morphogenetic?protein,BMP)、轉化生長因子(TGF)、血管內皮生長因子(VEGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)等多種生長因子對骨缺損的修復有積極作用，而骨形態發生蛋白-2(bone?morphogenetic?protein,BMP-2)位于作用場中心。作為最重要的成骨調控信號分子，BMP-2在體內通過自分泌和旁分泌形式作用于細胞，經配體與細胞膜表面受體的結合，激活Smads信號傳導和調節成骨基因轉錄而發揮其成骨作用。研究發現，BMP-2可上調60余種基因表達，其中包括Smad6、Smad7、Msx2等十余種重要的成骨相關轉錄因子；BMP-2對于大多數的骨基質蛋白都有著強烈的增殖和表達效應，并可礦化人成骨細胞，而人初級成骨細胞內ALP活性和PTH反應性的增強以及cAMP產量的提高都是BMP-2作用的結果，提示BMP-2對骨痂的形成意義重大。體外實驗也已證實BMP-2在誘導異位成骨、修復骨缺損等方面具有非常顯著的作用，目前BMP-2作為一種穩定的局部誘導骨形成生長因子，被FDA批準允許應用于臨床，主要以載體植入緩釋、局部注射、基因轉染等方式發揮促成骨效應。

隨著中醫藥現代化的快速發展，以補腎中藥制劑作為促進成骨分化的誘導劑來防治疾病的研究逐漸開展，并初見成效，這為研究骨組織的修復及重建提供了新思路。相關方劑的數據挖掘研究顯示，淫羊藿因其補腎壯陽、強筋健骨效力尤甚而備受古今大家們的青睞，使用頻次頗高，諸多基礎研究也證實淫羊藿在增加骨量與骨質量方面具有積極的作用。相關研究發現淫羊藿苷(icariin,ICA)的成骨性能最為突出，ICA能促進BMSCs向成骨細胞方向分化，同時促進成骨細胞增殖、抑制破骨細胞活性、提高成骨細胞活性，增加成骨細胞ALP陽性克隆數和鈣化結節、上調成骨細胞特異性轉錄因子Runx-2、Osterix等基因表達量，ColⅠ的分泌量也明顯增多，表現出巨大的促成骨潛力。

為了使某些藥物或者生長因子能夠持久地發揮作用，研究者常對支架材料進行一定的包裝加工或者修飾以達到藥物緩釋的目的。包裝加工多采用微球微囊包裹以及水凝膠包被；修飾包括化學修飾及生物學修飾；目前，許多生物相容性良好的高分子材料制備的海綿狀多孔支架已廣泛應用于骨組織工程的研究中，如聚己內酯(PCL)、聚乳酸(PLA)等，但材料支架加工常因蛋白質結構破壞導致所載藥物失活，且大部分高分子材料都是疏水性材料，與水溶性的BMP-2、ICA難以兼容。