聚（癸二酸甘油酯）弹性体通过其机械性能更接近骨样组织而不是成熟骨来支持骨再生

摘要

机械载荷影响骨骼结构和质量。争论负荷转导的重要性试管费用，我们研究了使用弹性体基质诱导骨形成的机制。我们在体外表征聚（癸二酸甘油酯）（PGS）的机械性能，与骨祖细胞的粘附，增殖，压缩与静态培养物的分化以及体内再生兔尺骨临界尺寸缺陷的相容性。将PGS的载荷传导性质在体外与具有相似孔隙率和互连性的更硬的聚乳酸-共-乙醇酸（PLA/PGA）支架进行比较。在7天的循环压缩下，我们报道了较不硬的PG上的粘着斑激酶过表达和转录因子Runx2和晚期成骨标志物骨钙蛋白和骨唾液蛋白的上调（分别增加1.7,4.0和10.0倍）。在兔尺骨缺损中植入PGS后，组织学和微型计算机断层扫描分析显示PGS弹性体在8周内与新骨完全间隙桥接，而在空对照中观察到最小的骨形成。免疫组织化学分析表明，新骨主要由成熟早期表达骨膜素蛋白的募集骨祖细胞再生，类似于生理性软骨内骨发育。这项研究证实PGS是骨传导性的，通过募集宿主祖细胞/干细胞群并作为负荷转导底物，将机械信号传递给群体细胞，促进分化和基质成熟，促进适当的骨重建，从而促进骨再生。因此，我们得出结论，PGS的材料特性更接近骨样组织而不是矿化骨，允许骨基质上的骨成熟机械地更接近骨祖细胞/干细胞分化以发展成熟的承重骨的位置。

意义的意义ance：开发有效的骨和颅面再生疗法是矿化组织工程领域的首要临床重点。目前处于危险之中的是寻求治疗颅面疾病，创伤和疾病的患者，包括出生缺陷，如唇腭裂，（525至714活产中的1例），颅缝早闭（每1000000活产300-500例），头部和面部受伤（每年2000万急诊就诊），和毁灭性的头颈癌（每年8000例死亡和30000例新病例）。此外，美国每年发生大约620万例骨折，其中5-10%由于延迟或不愈合而无法正常愈合[1]，近一半45-65岁的成年人患有中度至晚期牙周炎伴有牙槽骨丢失，如果不逆转，将导致约6.5颗牙齿/个体的损失[2]。目前可用于骨质流失治疗的策略在很大程度上受到功效或可行性的限制，需要进一步的开发和材料创新。当代材料系统本身确实限制了它们促进机械刺激的能力，并为它们设计用于支持的细胞提供适当的微环境。我们提出了一种策略，旨在利用生物相容性，生物降解性和材料弹性来创造细胞生态位。在这个小生境中，细胞被机械刺激产生它们自己的细胞外基质。机械刺激将增强骨再生的假设得到了大量文献的支持，这些文献显示了机械刺激对骨细胞分化和基质形成的影响。据我们所知，使用机械刺激尚未在骨组织工程应用中进行体内探索。因此，我们建议使用基于聚（癸二酸甘油酯（PGS））的弹性平台来模拟骨骼的天然生化环境，同时使e机械力的传递。在这项研究中，我们报告了材料's负荷转换能力以及机械地更接近骨髓和类骨组织而不是成熟骨，允许骨生成和骨成熟。基于它们与成熟骨的相对机械可比性来定义选择骨再生支架的概念，我们认为我们的结果对于这种弹性体的新应用是部分新颖的，并且在另一种促进中用于重新评估骨支架的当前选择标准。

关键词：上海哪家医院试管成功率高骨组织工程，聚（癸二酸甘油酯）;临界尺寸缺陷;载荷转导支架;成骨分化;类骨质。