脱硫骨修复的交易

通过与仿生结构取代或补充受伤组织,科学家可以帮助启动杆cell-driven全身修复瀑布。见解的带*馨香研究骨生长蛋白和糖类似物之间的交互的组织成分可能会导致新骨修复方法。

修复骨组织的作用取决于骨形成蛋白(bmp),一个家庭的细胞信号蛋白在体内调节许多细胞过程。具体来说,我国控制关键发育过程,如骨骼发育。他们还可以诱导骨形成和再生的成年人。这使得它们有吸引力的治疗的情况下正常愈合过程停滞不前或延误。

BMP信号依赖于第一个糖的耦合硫酸乙酰肝素组织组件,经常被损坏在骨损伤。具体来说,线性多糖,其糖链是固定在细胞外基质或细胞表面,蛋白质和细胞受体结合,形成信号复合物指导干细胞命运和驱动组织内修缮的瀑布。然而,这些耦合交互背后的机制,特别是糖稳定的贡献,浓度,和配置产生的复杂,尚不清楚。这阻碍了合成分子的设计缺乏理解,可以绑定和招募合适的骨形态发生蛋白受体BMP信号复杂,因此,量身定制的骨修复的发展策略。

照亮的交互,领导的一个研究小组由西蒙酷和雷蒙德·史密斯从* *的医学生物学研究所设计了一个系统的方法来决定哪些元素是必要的乙酰肝素硫酸最大化的骨修复活动的骨生长因子BMP-2形成,这是在骨损伤网站。研究人员评估如何较小的结构特点,定义更多的乙酰肝素sulfate-like结构调节BMP绑定和信号。他们评估BMP-2与硫酸乙酰肝素类似物的相互作用,包括肝素和几种heparin-derived低聚糖的硫酸不同链长度和内容。

”这项工作将使我们能够创建bone-relevant硫酸乙酰肝素变体具有更高效能的行为和组织特异性增强BMP-2骨损伤处,“酷说。

团队证明BMP-2绑定和BMP-2-mediated可以强烈增强骨形成与乙酰肝素的络合sulfate-like定义结构的大小和电荷。“这提供了一个机会,产生更多的骨头tissue-relevant硫酸乙酰肝素结构和提高自愈,“酷说。

绑定化验显示,至少ten-unit-long所需的糖链有效地绑定BMP-2。长链也增强蛋白质的热稳定性。去除硫酸组,尤其是amine-bound组,减少这些稳定效应,因此,蛋白质的活动,展示这些官能团的重要性。

体外和体内试验证实硫酸糖链长和功能化的影响在BMP-2-mediated骨修复。具体来说,链的长度超过10个单位需要触发细胞反应和肝素与观察。长低聚糖长期和维护BMP-2-induced信号反应的细胞。他们也增强成骨的基因的转录,负责驾驶新骨形成,以及干细胞分化成骨骼前体和矿化。此外,免低聚糖显示阻碍BMP-2-induced分化。

这些发现是下一代heparan-based治疗策略的关键。“仿生硫酸乙酰肝素等材料可以随时制定成支架使用先进制造实践生产patient-customized骨植入物,“酷说。他补充道,由于乙酰肝素硫酸可以方便地连接到各种可生物降解聚合物中使用吗整形外科手术,他的团队正在制作骨植入材料与增强生长因子结合性能。这些材料将在各种评估骨组织修复模型在商业化的计划。

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