通过选择性地招募内源性骨髓介质干细胞,Aptamer功能化水凝促进骨愈合

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 再生医学是一种再生医学.
• 干细胞生物学 干细胞生物学

背景情况:

• 骨再生对于愈合骨折至关重要,并且依赖于骨髓中酶干细胞 (BMSCs).
• 在当前的治疗方法中,将内源性BMSC招募到骨折部位,以进行本位骨再生,是当前治疗方法的一个重大挑战.

研究的目的:

• 开发和评估一种新型的aptamer功能化水凝 (BMSC-aptgel),用于增强BMSC的招募和促进本位骨再生.
• 在临床前模型中研究BMSC-aptgel在改善BMSC迁移,骨质分化和整体骨形成方面的疗效.

主要方法:

• 使用maleimide终结的四臂聚乙烯糖醇 (PEG) 和醇侧翼的PEG交叉连接剂合成功能性水凝.
• 基组修饰的BMSC-胺基与水凝表面的共价结合,以获得高胺基密度.
• 在体外和体外评估包括BMSC招募测定,骨质分化研究,光断层成像和小鼠大腿骨骨折模型.

主要成果:

• 在体外和体内,BMSC-aptgel显著增强了BMSC的招募,迁移和骨质分化.
• 在体内成像证实了使用功能化水凝将标记的BMSCs有效地招募到骨折部位.
• 在小鼠大腿骨折模型中,BMSC-aptgel促进了新的骨形成和矿化,平衡了骨质生殖和骨质结晶活动,并减少了炎症.

结论:

• 开发的BMSC-aptamer功能化水凝 (BMSC-aptgel) 是招募内生BMSC的一个有希望的策略.
• 通过增强BMSC功能和调节当地的微观环境,BMSC-aptgel有效地促进本位骨再生.
• 这种方法为具有挑战性的骨再生应用提供了一种新且有效的治疗途径.