甲壳素衍生物促进骨缺损愈合作用的研究
甲壳素及其衍生物作为骨支架材料应用于骨缺损的治疗已有较多报道,但是从细胞水平上研究甲壳素及其衍生物对成骨细胞的促生长增殖作用和通过灌胃给药法研究其对促进骨缺损愈合的作用,目前国内外尚未见报道.该实验旨在探讨甲壳素4种低分子量衍生物:N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetyl-glucosamine,NAG)、氨基葡萄糖(glucosamine,GluNH<,2>)、壳寡糖(chito-oligosaccharide,COS)、羧甲基壳寡糖(carboxymethyl-chito-oligo-saccharide,CM-COS)对骨缺损愈合的促进作用.该实验制备了4种低分子量甲壳素的衍生物,即NAG、GluNH<,2>、COS、CM-COS,并进行了纯化,在细胞水平和动物整体水平上对其生物功能进行了实验研究.首次在细胞水平上探讨了4种甲壳素衍生物对体外培养的鼠成骨细胞株MC3T3-E1的生长增殖的作用.分别将4种甲壳素衍生物以10μg/ml、100μg/ml、500μg/ml、1000μg/ml、2000μg/ml的浓度加入培养基中,通过MTT测定法观察其对体外培养的成骨细胞的作用.结果表明,NAG在实验设置的5个浓度梯度均能促进成骨细胞增殖,1000μg/ml浓度时效果最为明显;COS在各浓度下都表现出较明显的促进细胞增殖的作用,500μg/ml为最适浓度;GluNH<,2>表现出双向调节作用,在低浓度下(10μg/ml、100μg/ml)有促进作用,而高浓度时(>500μg/ml)则表现出抑制作用;CM-COS在各浓度下均表现出一定的促进成骨细胞生长的作用,但促进效果较NAG和COS弱.首次运用灌胃给药法,通过新西兰兔骨缺损模型实验,在整体水平上探讨了NAG和COS对骨缺损的促进作用.手术造成新西兰兔右侧桡骨3mm缺损,随机分成对照组、接骨片阳性药物组、NAG和COS实验组,每日灌胃给药.分别于术后第9d、17d、30d、42d取材,观察各时段X线摄片、组织学切片并进行图像分析,发现实验组的血肿机化、吸收,软骨性骨痂、软骨内化骨和小梁骨形成及骨损伤愈合方面明显早于对照组.血清钙、磷、碱性磷酸酶生化指标的测定结果也进一步佐证了此结论.结果提示:NAG、COS、GluNH<,2>、CM-COS对促进骨缺损的愈合有明显的作用,其中NAG和COS效果更优.该实验为治疗骨缺损新药物的筛选研究提供了一定的理论依据.
甲壳素衍生物;骨缺损;成骨细胞;新西兰兔;组织学观察
中国海洋大学
博士
海洋生物学
刘万顺
2004
中文
R681.05;O636.1
112
2005-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）