医学前沿：UCLA科学家发明可改善骨缺损治疗的纳米粒子

时间：2020-05-28 作者：盛诺一家

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显微图像显示了载满治疗药物的纳米颗粒(绿色)与组织工程支架上的细胞(蓝色)之间的相互作用

骨缺损很难治疗，这可能是由创伤、感染、骨质疏松或肿瘤切除而引起。由于人口老龄化，骨移植的需求变得越来越普遍——骨损伤在老年人中尤其普遍。

如今，骨缺损的标准治疗方法是骨移植，即从身体的另一个部位移植健康的骨头，以修复受损的部位。然而，这种手术可能会导致并发症，包括移植骨的感染、出血和神经损伤等。

因此，研究人员将注意力转向了脂质体，这是一种微小的球形囊，由自然存在的脂质衍生而来。

脂质体自20世纪90年代以来一直被用于治疗癌症和传染病，最近，人们正在探索脂质体在骨组织工程中的可能用途。它们可以用来管理体内营养物质和药物，也可以很容易地进入细胞来管理其有价值的东西，但它们确实有一些缺点——它们的物理性能不稳定，很难控制它们释放药物的方式和时间。

为了提高它们的稳定性，增强它们在体内形成骨骼的能力，加州大学洛杉矶分校的研究人员研发了一种新型脂质体sterosome (该名称的灵感来自于它们含有高浓度的类固醇)。为了制造这些sterosomes，科学家们用氧化甾醇取代了脂质体的重要组成部分胆固醇。氧化甾醇是一种胆固醇，在骨骼发育和骨骼愈合中起着关键作用。

在有骨骼缺损的小鼠实验中，研究人员发现，在不需要治疗药物的情况下，sterosome成功地自行激活了骨骼再生。

该论文的通讯作者、牙科学院生物材料科学教授Min Lee说：“脂质体通常是由非药理活性物质制成的，在我们的脂质体配方中加入氧化甾醇，不仅增加了纳米粒子的稳定性，还刺激细胞发育成骨骼形成细胞。”

在研究的第二阶段，研究人员想知道如何能使sterosome更有效。

他们将sterosome纳米粒子添加到组织工程支架上——这种结构通常用于移动和生长自然产生的干细胞，它与缺损部位相匹配，并在骨移植过程中使用。

他们用一种叫做purmorphamine的造骨药物来装载这些固醇体。接下来，他们将载药的sterosome固定在支架上，以确保sterosome集中在缺损区域，并尽可能长时间地释放需要的药物。

在一项为期六周的研究中，研究人员使用了头盖骨有缺损的老鼠，他们发现，植入药物支架后，这些缺损面积平均减少了约50%。

“通过使用我们的纳米粒子，我们发现它具有内在的骨骼形成能力，加上治疗药物，我们能够加快骨骼再生过程，”Lee说。“我们的纳米粒子套装药物将在许多需要骨移植治疗非愈合的骨骼缺损和相关的骨病变等临床中发挥作用。”

牙科学校院长兼牙周病学教授Paul HKrebsbach博士说：“由Min Lee领导的研究表明,加州大学洛杉矶分校牙科的研究努力远远超出了口腔疾病的范围，该发现在治疗整个身体的骨缺损方面具有更广泛的意义。”

来源：

加州大学洛杉矶分校医疗中心官网于2020年4月22日发表的《UCLAscientists invent nanoparticle that could improve treatment for bone defects》

原文链接：

from:https://newsroom.ucla.edu/releases/sterosome-nanoparticle-bone-defects-treatment