بهبود استخوان زایی برون تنی داربست فسفات کلسیم از طریق ترکیب پپتیدهای BMP-2 مدیفه شده با گلوتامات

تاریخ انتشار: جمعه 28 دی 1397 | امتیاز: Article Rating

داربست های متخلخل مبتنی بر آلفا تری کلسیم فسفات(α-TCP) دارای ویژگی القای استخوانی و هدایت استخوانی بالایی در مهندسی بافت استخوان هستند، علاوه بر این، این داربست های متخلخل سه بعدی می توانند به عنوان یک ناقل انتقال داروی موثر نیز استفاده شوند. در مفهوم مهندسی بافت، "داروها" می توانند به عنوان مولکول های دارویی یا ماکرو مولکول های زیستی(حتی سلول) معرفی شوند. این داروها به داربست های حامل آن ها در مقایسه با داربست های خالی قابلیت بیشتری می بخشند. در این مطالعه ما پپتیدهای مشتق از پروتئین ریخت زای استخوان2 (BMP-2) را درون داربست های متخلخل سه بعدی α-TCP و از طریق متصل کردن دومین E7 به پپتیدهای هدف به دام انداختیم و یک سیستم انتقال  پپتیدهای فعال مدیفه شده (E7BMP-2 peptides) را ساختیم که در نهایت پپتیدهای مدیفه شده ای را ایجاد کرده اند که به طور آزادسازی داشتند و تمایز برون تنی استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان رتی را تقویت کردند.  داربست های متخلخل سه بعدی α-TCP ریز سوراخ های مرتبط به همی داشتند که نسبت سطح به حجم داربست ها را افزایش دادند. تست آزادسازی سیستم انتقالی حاکی از آزادسازی طولانی مدتی بود که در آن دوز پپتید می تواند بوسیله کیت سنجش پروتئین BCA بعد از 10 روز تشخیص دهند و این قابل مقایسه با پروتئین های BMP-2 بود که روی داربست های متخلخل سه بعدی α-TCPمشابه جذب شدند. سیستم انتقال پپتیدهای E7BMP-2 ساخته شده تمایز استخوانی BMSCهای رتی را به شکل بهبود سطح بیان ژن های Runx2، ALP و استئونکتین حمایت کرد. بر مبنای برهمکنش های الکتروستاتیک، دومین E7 ترکیب بین پپتیدهای مشتق از BMP-2 و داربست های متخلخل سه بعدی α-TCP را تسریع کرد و آزاد سازی پپتیدهای E7BMP-2 را حفظ کرد و استخوان زایی BMSCها را همانند آن چه پروتئین های BMP-2 انجام می دهند افزایش دهد که حاکی از این بود که داربست های متخلخل سه بعدی α-TCP قابلیت های القا کنندگی استخوانی برون تنی را تقویت می کنند.

Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2019 Mar;96:412-418. doi: 10.1016/j.msec.2018.11.048. Epub 2018 Nov 27.

Improvement of calcium phosphate scaffold osteogenesis in vitro via combination of glutamate-modified BMP-2 peptides.

Cao Q1, He Z2, Sun WQ3, Fan G2, Zhao J2, Bao N4, Ye T5.

Abstract

Alpha-tricalcium phosphate (α-TCP) based porous scaffolds have superior osteoconduction and osteoinduction in bone tissue engineering, furthermore, these 3D porous scaffolds can be used as efficient drug delivery carriers. In the concept of tissue engineering, the "drugs" could be defined as drug molecules or biomacromolecules, even cells. These "drugs" have endowed the scaffolds which were laden improved abilities compared with the blank scaffolds. In this study, we anchored osteogenic bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) derived peptides to α-TCP 3D porous scaffolds by linking the E7 domain to the target peptides, constructed the modified active peptides (E7BMP-2 peptides) delivery system, which finally achieved the modified peptides sustaining release and enhanced rat bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) osteogenic differentiation in vitro. The α-TCP 3D porous scaffolds had micropores and interconnected micropores which expanded surface area of the scaffolds. The release test testified the constructed the delivery system had realized long-term release in which the peptides dosage could be detected by the BCA protein assay kit after 10 days compared with BMP-2 proteins which absorbed on the same α-TCP 3D porous scaffolds. The constructed E7BMP-2 peptides delivery system supported rat BMSCs osteogenic differentiation in the form of improving the genes expression levels of Runx2, ALP and OCN. Based on electrostatic interactions, E7 domain fastened combination between the active BMP-2 derived peptides and the α-TCP 3D porous scaffolds, the sustaining E7BMP-2 peptides release promoted the BMSCs osteogenesis as BMP-2 proteins did, which endowed α-TCP 3D porous scaffolds enhanced osteoinductive abilities in vitro.

PMID: 30606550
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان