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骨折後の骨再生は、自己および同種骨移植に依存しています。しかし、骨折集団の大部分は、骨形成と鉱化作用に重要なマトリックスタンパク質の損失および/または修飾に関連する質の低い骨を持つ高齢者で構成されています。同種移植片は同じ制限に苦しみ、治癒の遅延、感染、免疫拒絶、最終的な骨折のリスクを負います。この作業では、相乗的な生体模倣戦略を適用して、骨組織を急速に形成するマトリックスを開発します。これは、重量ベアリング骨の骨折治癒の重要な側面です。2つの選択されたキーマトリックスタンパク質、オステオカルシン（OC）および/またはオステオポンチン（OPN）で強化されたコラーゲンマトリックスは、間葉系幹細胞（MSC）増殖を増加させることにより、合成された骨マトリックスの速度と量を増加させ、骨性症の増加を促進し、血管新生の増加を促進し、存在する耐血管療法を促進しました。ヒト組織源（骨髄、脂肪、臍帯）の。重大なサイズのウサギの長い骨モデルにおけるOC/OPN鉱化足場のin vivo評価は、骨組織が形成されている間、異物の反応を明らかにしませんでした。鉱化骨組織を迅速に形成し、複数のソースからMSCによる持続的な骨形成応答を確保するための新しい生体模倣戦略を実証し、老化および病気の人口における非組合骨折のより速い患者の回復と治療を促進します。細胞内生体模倣マトリックスは、複数の組織源から得られたMSCから骨再生応答を誘発し、さまざまな足場で使用して広く利用できるようにすることができます。
骨折後の骨再生は、自己および同種骨移植に依存しています。しかし、骨折集団の大部分は、骨形成と鉱化作用に重要なマトリックスタンパク質の損失および/または修飾に関連する質の低い骨を持つ高齢者で構成されています。同種移植片は同じ制限に苦しみ、治癒の遅延、感染、免疫拒絶、最終的な骨折のリスクを負います。この作業では、相乗的な生体模倣戦略を適用して、骨組織を急速に形成するマトリックスを開発します。これは、重量ベアリング骨の骨折治癒の重要な側面です。2つの選択されたキーマトリックスタンパク質、オステオカルシン（OC）および/またはオステオポンチン（OPN）で強化されたコラーゲンマトリックスは、間葉系幹細胞（MSC）増殖を増加させることにより、合成された骨マトリックスの速度と量を増加させ、骨性症の増加を促進し、血管新生の増加を促進し、存在する耐血管療法を促進しました。ヒト組織源（骨髄、脂肪、臍帯）の。重大なサイズのウサギの長い骨モデルにおけるOC/OPN鉱化足場のin vivo評価は、骨組織が形成されている間、異物の反応を明らかにしませんでした。鉱化骨組織を迅速に形成し、複数のソースからMSCによる持続的な骨形成応答を確保するための新しい生体模倣戦略を実証し、老化および病気の人口における非組合骨折のより速い患者の回復と治療を促進します。細胞内生体模倣マトリックスは、複数の組織源から得られたMSCから骨再生応答を誘発し、さまざまな足場で使用して広く利用できるようにすることができます。
Bone regeneration, following fracture, relies on autologous and allogenic bone grafts. However, majority of fracture population consists of older individuals with poor quality bone associated with loss and/or modification of matrix proteins critical for bone formation and mineralization. Allografts suffer from same limitations and carry the risk of delayed healing, infection, immune rejection and eventual fracture. In this work, we apply a synergistic biomimetic strategy to develop matrices that rapidly form bone tissue - a critical aspect of fracture healing of weight bearing bones. Collagen matrices, enhanced with two selected key matrix proteins, osteocalcin (OC) and/or osteopontin (OPN), increased the rate and quantity of synthesized bone matrix by increasing mesenchymal stem/stromal cell (MSC) proliferation, accelerating osteogenic differentiation, enhancing angiogenesis and showing a sustained bone formation response from MSC obtained from a variety of human tissue sources (marrow, fat and umbilical cord). In vivo assessment of OC/OPN mineralized scaffolds in a critical sized-defect rabbit long-bone model did not reveal any foreign body reaction while bone tissue was being formed. We demonstrate a new biomimetic strategy to rapidly form mineralized bone tissue and secure a sustained bone formation response by MSC from multiple sources, thus facilitating faster patient recovery and treatment of non-union fractures in aging and diseased population. Acellular biomimetic matrices elicit bone regeneration response from MSC, obtained from multiple tissue sources, and can be used in variety of scaffolds and made widely available.
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