[发明专利]聚电解质膜、巨噬细胞外泌体及其在促进BMSCs分化中的应用

说明书

本发明公开了一种聚电解质膜、巨噬细胞外泌体及其在促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化中的应用。本发明巨噬细胞外泌体的制备方法包括以下步骤：取单核巨噬细胞，加入佛波酯培养2～3天，THP‑1细胞分化为M0巨噬细胞，将M0巨噬细胞接种于涂覆聚电解质膜的培养器皿中，培养后离心，收集含有巨噬细胞外泌体的培养液上清液；从培养液上清液中提取巨噬细胞外泌体。本发明的巨噬细胞外泌体可以促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。本发明的聚电解质膜材料可通过调控巨噬细胞行为影响干细胞成骨功能，并最终得到一种具有可有效调控巨噬细胞活性并促进干细胞成骨功能的聚电解质膜涂层材料，真正地实现促进体内组织再生修复的效果。

技术领域

本发明涉及一种聚电解质膜、巨噬细胞外泌体及其在促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化中的应用。

背景技术

生物材料的研究是人工器官和医疗器械开发的基础，随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物材料已经成为了各国科学家竞相进行研究和开发的热点。生物材料的应用虽已取得极大成功，但长期临床应用仍存在不少问题，根本原因在于材料或植入体基本上是以异物存在，难以真正诱导组织再生。对生物材料表面结构和功能进行设计，使其能够针对性的激发人体相应组织和器官的再生修复功能，实现被损坏的组织或器官的永久康复，成为了当代生物材料的发展方向。

材料与人体接触或植入人体后对宿主的影响是一个非常复杂的过程，产生许多复杂的生物、物理、化学反应等。周围组织的愈合过程涉及到多种细胞类型在材料表面的相互作用，包括造血炎症细胞和间充质来源的干细胞等，间充质干细胞(MSCs)及其成骨分化的募集是在骨生物材料界面处骨形成的关键。宿主的炎症反应，尤其是巨噬细胞活性和分泌介质功能会直接影响骨形成细胞的成骨分化。目前针对生物材料成骨诱导活性的研究多采用材料与MSCs的单因素培养模型，主要关注材料表面骨形成细胞的生物学活性，并未考虑到宿主的固有炎症反应，尤其是其核心成员单核-巨噬细胞的活动，从而造成体内外成骨效果的差异。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚电解质膜、巨噬细胞外泌体及其在促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种聚电解质膜，是由糖胺多糖(GAGs)层和胶原(Col)层交替吸附形成，其总层数为偶数，至少为8层以上；

所述的糖胺多糖为透明质酸(HA)、硫酸软骨素(CS)或肝素(Hep)中的一种以上，优选肝素；

所述的胶原优选I型胶原(Col I)；

优选地，所述聚电解质膜的总层数为8层。

上述聚电解质膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将糖胺多糖溶解于NaCl溶液中，配制得到糖胺多糖溶液；将胶原加入冰醋酸溶液A中，搅拌溶解并离心，取上清液，用含有NaCl的冰醋酸溶液B调节浓度，得到胶原溶液；调节糖胺多糖溶液和胶原溶液的pH值为3.9～4.2；

优选地，所述NaCl溶液浓度为0.15M，糖胺多糖溶液的浓度为0.5mg/mL，胶原溶液的浓度为0.5mg/mL；

所述的冰醋酸溶液A和B中，冰醋酸浓度均为0.2M；冰醋酸溶液B中含有0.15MNaCl；

所述的离心是9000g、4℃离心10min；

(2)将基底在胶原溶液和糖胺多糖溶液中依次浸泡吸附，得到聚电解质膜，所述聚电解质膜的最外层是糖胺多糖层；

步骤(2)中，在胶原溶液中的浸泡时间为13～20min，在糖胺多糖溶液中的浸泡时间为9～15min；

步骤(2)中，在每种溶液中浸泡后应做清洗，洗脱液优选pH值为4的0.15M NaCl溶液；