[发明专利]蚕丝支架的制备方法、应用以及三相蚕丝韧带移植物、制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医学组织工程领域，具体涉及重建韧带-骨接合部解剖结构的组织工程韧带的制备领域。

背景技术

前交叉韧带（ACL）是膝关节重要的关节囊内韧带，对膝关节正常的运动和稳定有十分重要的作用。前交叉韧带损伤是膝关节常见疾患。前交叉韧带损伤后其非常低的愈合能力导致了大部分的病人都需要移植重建手术。韧带移植物的来源主要有自体或同种异体韧带移植和组织工程韧带。

目前临床多采用自体韧带移植，但是自体韧带移植的来源不足，并且自体韧带移植取材后也会造成很多并发症。目前多采用髌韧带中1/3部分重建前交叉韧带，但是取了这部分肌腱后髌韧带就会变得相对薄弱，而且髌骨缺损一部分，术后容易骨折，此外，最重要的是术后有相当一部分患者发生髌前痛。另外一种常用的移植物是腘绳肌腱，该移植物两端没有骨质，韧带-骨界面愈合差，骨道内瘢痕填充，力学性能不能达到前交叉韧带的要求，并且切取自体腘绳肌后屈膝肌力会减弱。异体韧带移植虽然避免了取材区并发症，但存在免疫排斥反应、感染艾滋病病毒和价格昂贵等不足，临床应用受到限制。

由于自体或异体韧带需求量大而来源有限，组织工程韧带成为一种很好的选择。目前用于人体的主要有聚四氟乙烯韧带（Gore-Tex韧带）和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维韧带（LARS人工韧带）。

骨髓间充质干细胞作为骨髓非造血组织中的一类具有多向分化潜能的干细胞，在干细胞研究领域一直备受关注。由于其具有易取材，低损伤，易培养，多分化等特点，同时又是很好的基因载体，所以在利用基因转染来进行基因治疗上有广阔的研究空间和应用前景。骨髓间充质干细胞可分化为软骨细胞，脂肪细胞，心肌细胞，胸腺基质细胞和成纤维细胞等，正由于其具有多向分化的及自我更新的能力，目前利用基因转染技术在基因治疗和诱导分化上的应用引起了广泛的关注。

TGF-β是属于一组新近发现的调节细胞生长和分化的TGF超家族。近年来发现TGF-β对细胞的生长、分化和免疫功能都有重要的调节作用。研究表明，TGF-β不仅能够调节骨、软骨细胞生长分化，还调节其他细胞因子在软骨中的表达与作用。TGF-β对间充质起源的细胞有刺激作用，而对上皮或神经外胚层来源的细胞起抑制作用。一般来说，TGF-β对骨髓间充质干细胞的作用是早期和低密度时促进增殖，晚期和高密度时促进分化。研究表明TGF-β既可有效的促进骨髓间充质干细胞向软骨方向分化，又可促进软骨特异性基质的合成。

BMP是由Urist MR教授于1965年发现的，能够诱导动物或人体间充质细胞分化为骨、软骨、韧带、肌腱和神经组织。BMP在治疗新鲜骨折、骨缺损、骨不连、脊柱融合以及股骨头缺血性坏死有广泛的应用。在众多因子中，BMP是唯一能够单独诱导骨组织形成的局部因子，因而对骨组织修复有明显的促进作用。

既往研究表明使用明胶-硫酸软骨素-透明质酸钠复合应用于软骨修复，复合后力学性能接近于正常软骨，支架中的透明质酸成份可抑制MMP-3和MMP-13生成，增加II胶原表达，减少软骨细胞凋亡。羟基磷灰石具有骨诱导作用，在骨组织重建中可整合入新生骨中。随着羟基磷灰石的降解吸收，诱导自然骨组织的生长，从而提高材料的骨结合能力，而且在人骨组成中含有纳米级的羟基磷灰石，应用其颗粒，就有可能在新骨的形成过程中，直接被新生骨吸收，进一步促进新生骨的形成和生长。同时，部分羟基磷灰石溶解，并以磷酸盐、乳酸盐的形式进入骨组织，也可以减缓由于局部酸性过强所导致的肿胀等无菌性炎症的发生。