[发明专利]一种促进成骨和血管化的生物活性因子组合物

说明书

技术领域

本发明属于生物领域，涉及一种促进成骨和成血管的生物活性因子组合物及其制备方法和应用。

背景技术

骨组织的生长过程与血管化紧密相连。充分的血供是保证骨组织工程材料体内活化的决定性因素。在骨组织的胚胎发生或骨损伤愈合的过程中，优良的血管网络能够为组织提供良好的营养供给和物质运输，缺乏良好的血供将导致骨生长异常和骨愈合不良。临床植骨修复缺损时，要求植骨床具有丰富的血供，而自体骨移植时，也常通过带血管蒂或带肌瓣来增强血供，促进移植骨早期成活。因此，一个较为完善的血管网对于骨形成是非常必要的，它不仅能提供营养和氧气，还能输送成骨前体细胞，分泌成骨细胞所需的生长因子。

骨组织工程采用三维支架与种子细胞复合的策略，虽然大大促进了骨组织损伤的修复，但其三维构建时仅靠外周渗透作用吸收营养，对于小尺寸的骨修复，早期依靠组织液的渗透可获得营养；对于大尺寸骨修复，仅靠组织液的渗透远远不够，细胞多因营养缺乏而导致移植失败，因此目前大尺寸骨组织缺损修复面临着血管化不足，组织易缺血坏死的难题。如何在新骨形成的同时，促进小血管的长入以及细胞与材料复合物内血供的重建成为骨修复的关键环节。

目前有关人工骨中血供重建的研究主要集中在以下方面：利用显微外科技术包裹血管束、血管蒂或筋膜瓣植入形成内在的血管网络，促进血管形成；以及血管内皮细胞与成骨细胞联合培养支架后植入体内。杨新明等提出以带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓方法构造非细胞型组织工程化骨，可一期修复大段骨缺损（中国组织工程研究与临床康复，2009,13，46:9050）；裴国献等利用带蒂筋膜瓣包裹组织工程骨的方法修复兔桡骨大段骨缺损，发现早期的血管化有利于骨修复速度（中国实验外科杂志，2007,24（6）：752）。这种带血管植入的方法借用体内已经存在的血管条件来促进人工骨的血管化，手术效果明确，但存在增加机体额外创伤、受局部血管条件限制等缺点。将骨髓基质干细胞分别定向分化为成骨细胞和血管内皮细胞使二者相互促进发挥作用是血管化研究的一个方向。Kaigler等通过动物实验发现，内皮细胞和骨髓基质干细胞共移植较单独移植更有利于成骨（Kaigler D，eral，FASEB J，2005,19（6）：665）；谭洪波等将兔骨髓诱导的内皮细胞用纤维蛋白胶接种到脱钙骨基质支架上，证实骨髓诱导的内皮细胞在脱钙骨支架内可以在体外培养成官腔样内皮样结构（谭洪波等，骨组织工程支架体外血管化初步研究，重庆医学，2007,36（6）：499）。但是细胞策略前期细胞培养的周期长，不利于实际临床应用。

因此，本领域尚需研制一种新型的可同时促进成骨和血管化的重建材料。

发明内容

本发明目的在于提供一种可同时促进成骨和血管化的生物活性因子组合物及其制备方法和应用。

本发明的第一方面，提供一种生物活性因子组合物，所述组合物包含生物活性因子和磺化多糖，所述生物活性因子选自骨形态发生蛋白（BMP）、转化生长因子（TGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、成骨蛋白（OGP）中的一种或两种以上；所述磺化多糖选自磺化壳聚糖、磺化葡聚糖、肝素、硫酸肝素、硫酸纤维素中的一种或两种以上。

在另一优选例中，所述生物活性因子为BMP-2、或BMP-7；或者

所述生物活性因子为选自下组的因子与BMP-2或BMP-7的复合物：转化生长因子（TGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、成骨蛋白（OGP）或其组合。

在另一优选例中，磺化多糖的分子量在8000-350000Da，硫含量为0.5%-20%。

在另一优选例中，所述磺化多糖的分子量在10000-300000Da，硫含量为1%-20%。

在另一优选例中，所述生物活性因子与磺化多糖的质量比例为0.05~120:1。

在另一优选例中，所述生物活性因子与磺化多糖的质量比例为0.1~100:1。

在另一优选例中，，所述生物活性因子组合物还包含水。

本发明的第二方面，提供第一方面所述的生物活性因子组合物的制备方法，所述方法包括将生物活性因子加入到磺化多糖水溶液中，混合均匀得到所述生物活性因子组合物的步骤。

在另一优选例中，所述磺化多糖水溶液浓度为0.01~150μg/mL。

在另一优选例中，所述磺化多糖水溶液浓度为0.02~100μg/mL。

在另一优选例中，所述方法还包括将生物活性因子组合物进行冷冻干燥的步骤。