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研究目的1、对于临床医生来说,治疗由创伤,感染,肿瘤或遗传畸形引起的大面积骨缺损是一项重大挑战。为了解决上述问题,促进缺失骨的再生,我们对一种骨再生支架材料—介孔生物玻璃进行表征,并研究其在骨传导(用于诱导新骨生成)、骨刺激(促进新骨形成)和血管生成(诱导血管形成)方面的生物特性。2、有研究表明外泌体作为一种新型细胞因子具有促进骨缺损修复的功能。我们对外泌体进行表征,并通过细胞实验的方法,研究其在人脐静脉内皮细胞和骨髓间充质干细胞中促进增殖、粘附、迁移和分化的功能。3、将介孔生物玻璃和外泌体复合,通过动物实验研究其促进骨再生的能力。研究方法对介孔生物玻璃和不同来源的外泌体(HUVEC-Exo、BMSC-Exo)进行相应研究,将提取好的Exo加入到HUVEC和BMSC中,通过扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),NTA,FNA,WB,吞噬实验LSCM等进行表征,并最终将其负载在MBG支架上植入到大鼠颅骨缺损的部位,一定时间后取材进行MicroCt扫描,并进行数据统计,验证成骨效果。结果1、HUVEC在一定条件下培养后的增殖、迁移、成管实验、VEGF荧光、VEGF释放及蛋白表达水平。其中BMSC-Exo L和BMSC-Exo H组均强于Control组,差异有统计学差异,而且BMSC-Exo H强于BMSC-Exo L组,差异有统计学差异。2、BMSC在一定条件下培养后的增殖、迁移实验、VEGF荧光、VEGF释放及OPN,ALP,RUNX-2基因表达、蛋白表达水平。其中HUVEC-Exo L和HUVEC-Exo H组均强于Control组,差异有统计学差异,而且HUVEC-Exo H强于HUVEC-Exo L组,差异有统计学差异。3、在颅骨缺损体内动物模型建立后,培养3个月,MicroCT扫描图像显示BMSC-Exo L和BMSC-Exo H组成骨效果均强于Control组,而且在定量数据上BMSC-Exo H成骨效果强于BMSC-Exo L组。结论综上,我们通过体外实验证明了BMSC来源的外泌体能够促进HUVEC相关基因PI3K/AKT,ERK1/2的表达,促进HUVEC的增殖、迁移、成骨和VEGF分泌;同时HUVEC来源的外泌体能够对BMSC产生促进作用,促进Wnt/β-Catenin通路的激活,促进BMSC的增殖、迁移和VEGF表达,促进相应成骨基因BMP-2,OPN,ALP,COL-1,RUNX-2的表达。通过体内实验,通过Micro CT初步证实了负载BMSC-Exo的MBG能够明显地促进骨缺损愈合。综上所述,介孔生物玻璃负载BMSC来源的外泌体能够促进骨再生。