[发明专利]一种PTP1B Y152结构肽、肽修饰的血管化骨缺损再生支架及其制备方法和应用

说明书

本发明属于骨修复材料技术领域，具体涉及一种PTP1B Y152结构肽、肽修饰的血管化骨缺损再生支架及其制备方法和应用，所述肽为38RM肽，氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示，所述血管化骨缺损再生支架上修饰有药物载体负载的38RM肽。本发明设计的38RM肽具有Tyr152和Asp181位点核心结构域序列，能够解偶联细胞与细胞的黏附，并能够促进干细胞向成骨分化，诱导了骨形成，所修饰的血管化骨缺损再生支架能实现骨缺损修复中血管生成和骨再生的有效耦联，为骨缺损修复的治疗提供了新的策略。

技术领域

本发明属于骨修复材料技术领域，具体涉及一种PTP1B Y152结构肽、肽修饰的血管化骨缺损再生支架及其制备方法和应用。

背景技术

节段性骨缺损常常发生在创伤、骨感染和骨肿瘤截骨术后的病人。节段性骨缺损的修复是骨科临床面临的重大难题，其关键在于难以获取足量的高活性骨修复材料。自体骨移植的“金标准”治疗策略存在明显的局限性和不足，寻找骨替代材料就显得格外重要。理想的骨替代材料需要具有快速的血管化能力和强大的骨诱导生物活性。目前，骨支架材料中最大的缺陷就是血管化不足，因而往往出现移植骨吸收，成骨不全等并发症。

选择性细胞滞留技术(SCR技术)是一项新型有效的组织工程技术，旨在通过机械过滤和生物吸附的原理，在术中获得患者骨髓液后，随即利用干细胞富集器将骨髓反复流经疏松多孔的支架材料，从而在术中快速创建一个包含骨髓间充质干细胞(marrow stemcell，MSCs)、血管内皮祖细胞(endothelial progenitor cells，EPCs)和相关细胞因子的微环境，实时获得高生物活性的“自体人工骨”。骨髓中含有大量有核细胞和细胞因子，包括骨髓间充质干细胞、造血干细胞、单核巨噬细胞等，这些细胞和因子在骨缺损修复治疗过程中发挥着关键作用。由此可见，滞留足够的细胞和细胞因子是SCR技术进行骨修复的必要条件。应用于SCR技术的支架材料需具备一定的条件，包括其多孔状的立体结构、良好的生物相容性、基本的骨传导性及诱导性等。脱钙骨基质(demineralized bone matrix，DBM)即是一种运用在SCR技术中的常用支架材料，是严格按照规范流程处理的同种异体骨，呈海绵状多孔立体结构，主要成分为胶原和少量细胞因子，具备较好的生物相容性和成骨诱导能力，是目前应用于临床的骨组织工程支架材料。然而由于表面电荷相斥、粘附位点较少等原因，其与细胞粘附的能力还有待提高，故有研究将通过在其表面修饰正电荷、减小的孔径和增加额外粘附位点等方式，来进一步提高其自身的成骨诱导能力和与细胞的粘附能力。此外，当前研究主要着眼于 MSCs的粘附、迁移、增殖和分化，而对EPCs的重要性不够重视，导致很多材料在实际运用中效果不佳。

PTP1B(蛋白酪氨酸磷酸酶1B)是非受体型酪氨酸磷酸酶，大部分以内质网锚定形式存在、少部分以酶切的游离形式存在，同时参与钙黏蛋白依赖的细胞间粘附和整合素依赖的细胞迁移中多个关键环节。其一，PTP1B不仅参与钙黏蛋白的胞膜转位，而且直接结合于钙黏蛋白内的结构域并持续去磷酸化β-Catenin Tyr654，进而稳定钙黏蛋白-链蛋白粘附复合体，是组成和维持钙黏蛋白粘附通路的关键酶。其二，PTP1B上调细胞前沿板状伪足中复合斑半衰期、调控复合斑成熟、促进细胞骨架重构和迁移前端的板状伪足伸出，是参与整合素依赖的细胞粘附转变至定向迁移的关键调控子。