载BMP基因微球和载辛伐他汀微球促进牙槽骨再生及机理研究

针对各种原因引起的牙槽骨吸收、萎缩和缺损修复等问题，在BMP和辛伐他汀促进牙槽骨再生、纳米Fe3O4基因复合载体制备及其生物学效应等前期工作基础上，利用无机/聚合物复合微球化学合成方法，制备不同尺度载BMP基因和载辛伐他汀微球；通过扫描电镜和原子力显微镜表征其结构，采用液相色谱分析技术探讨其控制释放规律，筛选符合牙槽骨再生需要的载基因和载药微球制备技术；通过组织学、免疫组织化学、MTT检测、RT-PCR、原位杂交、软X线测量并结合定量分析技术，研究其对培养骨髓间充质干细胞BMP、OPG、RANKL、ALP和Ⅰ型胶原等基因表达与剩余牙槽嵴骨吸收模型细胞形态、组织结构以及骨密度等的影响，以探讨载基因和载药微球对成骨细胞增殖、分化和功能的作用，进一步阐明其促骨再生机制和促骨形成规律，以研制开发具有诱导牙槽骨再生功能、控制释放功能的载药和载基因微球体系及其制备技术，为临床上防治牙槽骨吸收奠定基础。

利用多种化学合成方法，制备了不同尺寸、不同材料的纳米微粒、微球及纳米纤维支架，包括：PLGA微球、PEI-海藻酸钠纳米复合物、壳聚糖和明胶纳米微球、Fe3O4及PEI-Fe3O4纳米微粒、实性和中空多孔SiO2微球、石墨烯和CdTe纳米晶及PLGA纳米纤维支架，同时表征了这些材料的物理学、化学和生物学特性。在此基础上，应用这些技术制备了多种载基因和药物的纳米和微米材料，包括：载BMP和EGFP基因的PLGA微球、PEI-海藻酸钠纳米复合物、明胶纳米微球、壳聚糖纳米微球和PEI-Fe3O4纳米微粒，PLGA纳米纤维以及载辛伐他汀的PLGA微球和纳米纤维、载二磷酸盐的明胶微球，通过扫描电镜、透射电镜、荧光显微镜和激光共聚焦显微镜表征了其结构；利用液相色谱分析技术及紫外分光光度法研究了其控制释放规律，建立了符合牙槽骨再生需要的载基因和载药的纳米和微米微球及纳米纤维的制备技术；通过MTT检测、茜素红染色、ALP活性检测、流式细胞术和Real-time PCR等细胞生物学和分子生物学技术，研究了其对小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1细胞和骨髓间充质干细胞的BMP、SP7、Runx2、ALP和Ⅰ型胶原等基因表达的影响，证实了其对成骨细胞增殖、分化和功能的作用。建立了实验性剩余牙槽嵴骨吸收模型和大鼠颅骨临界缺损模型，采用软X线、Micro-CT、组织学、免疫组织化学和原位杂交等技术，观察到体内植入载BMP基因和载辛伐他汀或二磷酸盐微球及纳米纤维后，对维持剩余牙槽嵴骨量和促进新骨形成具有重要意义。并通过研究其对新骨的组织学结构、骨密度以及骨形成因子在基因水平的影响，进一步阐明了其促骨再生机制和促骨形成规律，为临床上防治牙槽骨吸收、促进牙槽骨再生奠定基础。本项目共发表了18篇文章，其中SCI论文11篇；本项目所形成的一些关键技术已申请中国发明专利4项，其中2项已经授权；受邀请参加国际及国内学术会议并做大会报告和邀请报告10次，其中国际会议4次；举办中华口腔生物医学专业委员会骨代谢专题讨论会1次；2009年获中华口腔医学创新研究奖。依托该项目，博士后合作研究人员出站1名。相关研究方向培养25名研究生，其中已毕业博士4名，硕士4名，目前在读博士11名、硕士6名。