微生物刺激和骨形态遗传蛋白2对宫外骨形成的影响

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 免疫学 免疫学 免疫学
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 生物材料的设计越来越多地利用物质与宿主免疫相互作用进行骨免疫调节,以促进新的骨形成.
• 炎症刺激,包括病原体相关的分子模式 (PAMPs),可以与生长因素如骨形态遗传蛋白2 (BMP-2) 协同作用,以增强骨形成.
• PAMPs是免疫细胞识别的微生物动机,触发可以调节治疗益处的免疫反应.

研究的目的:

• 为了评估将各种PAMP与低剂量BMP-2结合在异位骨形成的双相酸盐 (BCP) 支架上的效果.
• 在皮下植入模型中评估不同PAMP与BMP-2结合的骨免疫调节潜力.

主要方法:

• 双相酸盐 (BCP) 支架装满了低剂量的BMP-2和各种PAMP,包括射微生物,细菌细胞壁组件 (糖[PGN],脂多糖[LPS]) 和核酸类似物 (聚氨酸:聚乙酸[PolyI:C]],CpG).
• 植入物被皮下放置在子中,并在5周后评估了宫外骨的形成.
• 使用色标记评估了矿化开始,并量化了骨质细胞数量.

主要成果:

• 只有与BMP-2结合的PGN,与单独使用BMP-2相比,骨体积显著增加 (+4.4%,p=0.08).
• LPS (-7.4%,p=0.03) 和Poly ((I:C) (-6.3%,p=0.04) 显著减少了骨体积.
• 较高的骨质细胞数与子宫外骨形成相关 (p=0.004),矿化开始发生在第3周左右.

结论:

• PAMPs可以调节子宫外骨形成,但它们的作用是可变的,取决于环境.
• 需要进一步精细化,以便有效地利用PAMP用于骨质免疫调节应用,用于骨再生.
• 骨质细胞在刺激宫外骨形成方面发挥着重要作用.