Какие виды применения гиалуроновой кислоты в костных тканях?

Дефекты костной ткани, вызванные травмами, опухолями, врожденными пороками развития, инфекцией и другими патологическими факторами, являются одной из проблем, с которыми сталкиваются клинические ортопедии, и пересадка костей является основным методом решения этой проблемы [1]. Пересадка костей в основном делится на аутологическую пересадку костей, аллогенеическую пересадку костей или аллопластическую пересадку костей, но аутологическую пересадку костей сталкиваются со многими проблемами, такими как недостаточное количество аутологичной кости, легкость быть инфицированным и повторно травмировать пациента и т.д. Аллогенеическая пересадка костей стоит дорого. Аллогенеическая пересадка костей является дорогостоящим и имеет иммунитет отказ. Тканевая биоматериковая кость как заменитель материалов для ремонта костей позволяет избежать дефектов биогенных материалов для ремонта [2].

Ideal - ткань;scaffolds should have some properties: good biocompatibility; appropriate biodegradability иeventual disappearance; good cell-1. Ячейкаinterface Соединенные Штаты америкиВ настоящее времяmaterial По адресу:allow cell adhesion, promote cell growth, иretaВ случае необходимостиcell differentiation; three-dimensional porous structure иgood porosity to allow cell infiltratiПо состоянию наиvascularisation; иA/данные отсутствуют.certaВ случае необходимостиdegree Соединенные Штаты америкиmechanical strength, which is easy to fabricate [3]. Hyaluronic - кислота;is A/данные отсутствуют.new hot spot В случае необходимостиВ настоящее времяresearch Соединенные Штаты америки- костиbiomaterials. Hyaluronic - кислота;hПо состоянию на 31декабряA/данные отсутствуют.high degree Соединенные Штаты америкиviscoelasticity, plasticity, excellent water absorption, permeability иgood bioabsorbability, and is non-immuno-antigenic. Modified Гиалуроновая кислота not only maintains В настоящее времяoriginal superior properties, but also Улучшается состояние здоровьяits properties and makes it more adaptable to the По правам человекаenvironment [4]. Therefore, - гиалуроническая болезнь- кислота;is now the hot spot Соединенные Штаты америкиbioengineering - кости- ткань;materials.

1 применение гиалуроновой кислоты при лечении остеоартрита

Osteoarthritis is one Соединенные Штаты америкиthe most commПо состоянию наknee injuries and joint diseases, and injection Соединенные Штаты америки- гиалуроническая болезнь- кислота;(sodium vitrate) hПо состоянию на 31 декабряbecome A/данные отсутствуют.common treatment дляosteoarthritis. According to the literature, Manicourt В то же времяal[5] reported that the content of - гиалуроническая болезнь- кислота;increased when the physiological stress В случае необходимостиthe joint increased, which suggests that - гиалуроническая болезньacid, По состоянию на 31 декабряan important component of proteoglycan polymers, may have A/данные отсутствуют.buffering effect on stress. Hyaluronic - кислота;in synovial fluid has A/данные отсутствуют.С большим размеромamount of negative charge when combined сproteins, and it has strong water absorption and high viscosity. Proteoglycan polymers increase the lubricity and viscoelasticity of the synovial fluid and provide a high affinity between the lubricant and the articular cartilage. Hyaluronic acid and proteoglycans adhere tightly to the joint surfaces and act as lubricants, thus reducing the resistance to joint Движение за мир and protecting the articular Хрящи и хрящиИз российской федерацииexcessive mechanical wear.

Kawasaki et al.[6] reported that - гиалуроническая болезньacid increased the Ii. Обобщениеof chondroitin sulphate По запросу:chondrocytes Культура и искусствоin collagen gels, and Stove et al.[7] found that hyaluronic acid decreased the production of proteoglycans by chondrocytes in osteoarthritic patients, but hyaluronic acid inhibited the reduction of proteoglycans induced by IL-1, and Kikuchi et al.[8] reported that exogenous hyaluronic acid increased the production of chondroitin in seaweed beads. Kikuchi et al.[8] reported that exogenous hyaluronic acid caused the movement of newly synthesised proteoglycans from pericellular to distal 1. Матрицаof chondrocytes in algal bead medium and Хрящи и хрящиtissues, suggesting that hyaluronic acid may have an effect on the Распределение по регионамand movement of proteoglycans, and may have a protective effect on the cartilaginous extracellular matrix. In addition, hyaluronic acid is a scavenger of free radical cellular debris, embedding itself in the polymer meshwork formed by hyaluronic acid and metabolising it rapidly within the joint, thus contributing to the elimination of cellular debris and assisting in the elimination of cartilage cellular metabolites.

2 сочетание гиалуроновой кислоты и биофакторов при восстановлении хряща и дефектов костей

2.1 содействие распространению хондроцитов

После повреждения хряща его собственные возможности по ремонту ограничены, и использование пересадки хондроцитов является в настоящее время горячей точкой. Исследования показали, что инсулинный фактор роста -1 играет важную роль в восстановлении хряща. Гиалуроновая кислота является одним из основных компонентов хрящевой матрицы. Согласно литературе, инсулиноподобный фактор роста -1 является первым фактором роста, который, как было установлено, оказывает регулирующее воздействие на суставные хондроциты. Однако он имеет короткий период полураспада, легко деградирует и подвержен воздействию внутренних факторов, что ограничивает его последствия [9 — 10].

Hyaluronic acid is negatively charged, has strong hydrophilicity and high adhesion, and has strong affinity сchondrocytes. In addition, hyaluronic acid has the function of chondroinduction, which can provide nutrition дляarticular chondrocytes, participate in the synthesis of proteoglycan polymers, act as a building block on the surface of chondrocytes through glycoproteoglycans, and promote the Распространение ядерного оружияof superficial joints, maintain the thickness of uncalcified cartilage, and promote the repair of articular cartilage сdegenerative changes to a certain extent [11-12]. It has been reported in the literature that the combination of hyaluronic acid and insulin-like Рост на душу населенияfactor-1 in the in vitro culture of По правам человекаarticular chondrocytes can help to maintain the stability of the pheno- типof hyaluronic acid chondrocytes and promote the proliferation of the cells, thus providing a new method to obtain high-density autologous chondrocytes in vitro that have normal functions, and also providing В экспериментальном порядкеbases дляthe study of autologous chondrocyte transplantation or cartilage - ткань;engineering [13].

2.2 композитный аллотрансплантат

The commonly used material дляthe repair of По сегментам- кости- дефекты;is allogeneic freeze-dried bone, but due to the weak induced activity of allogeneic freeze-dried - костиand its poor Остеогенная система (остеогенная система)ability, it only serves as a - строительные лесадляosteoconduction in the process of repair. The development of modern 10. Молекулярная структураbiology technology has led to a deeper understanding of the osteogenic and osteoinductive activities of - костиРост на душу населенияfactors, and - костиgrafts В которых содержатся- костиРост на душу населенияfactors combined сsuitable carriers have become a new trend in the treatment of bone defects. It has been reported in the literature that implantation of Общие сведения о компании1. ФибробластРост на душу населения1. Коэффициент учетаfused сhyaluronic acid gel and composite freeze-dried bone into the bone defect area has a good effect on repairing bone defects [14-15]. BFGF can stimulate the proliferation of mesenchymal cells, chondrocytes and osteoblasts, and induce the differentiation of mesenchymal 2. Камерыto bone and chondrocytes; stimulate the proliferation of vascular endothelial cells, and promote the formation of neovascularisation [16].

Based on the above biological properties of basic 1. Фибробластgrowth factor, it was compounded сhyaluronic acid and freeze-dried bone to promote the growth of osteoblasts by taking advantage of their respective strengths. The histological sections of this experiment showed that: in the early stage, a large number of mesenchymal 2. Камерыcould be seen in the bone defect area of the complex В которых содержатсяbasic fibroblasts, hyaluronic acid and lyophilized bone, bridging the bone fracture in the form of cords, and showing a tendency of differentiation to osteoblasts and chondroblasts, сthe appearance of new bone and cartilage islands; in the mid-stage, the neovascularisation grew into the area, and the cartilage tissues matured in the process of ossification, сthe islands fused together into a piece to form a braided bone. The amount of new bone and cartilage in the hyaluronic acid and lyophilised bone group was significantly lower than that in the basic fibroblast, hyaluronic acid and lyophilised bone complex group, and the distribution was uneven [17].

В литературе сообщается, что роль основного фактора роста фибробласта заключается в стимулировании распространения мезенхимальных клеток в начале ремонта костей, а последние формируют хрящевые ткани и выступают в качестве фактора роста и других остеоиндуктивных факторов, стимулирующих остеоблосты к дифференциации на остеоблосты или хондроциты, инициируя процесс устранения дефектов. С ростом зивоварения восстанавливается кровоснабжение к трансплантату, что способствует эндохондральной осцификации, ускоряет замену и созревание новой кости и сокращает время заживления. Гиалуроновая кислота как матрица может обеспечивать питательные вещества и трехмерное пространство для роста клеток, что способствует восстановлению костной ткани [18].

3 применение модифицированных гиалуроновых кислотных комплексов в биологической костной ткани

Hyaluronic acid is easily degraded and its degradation time is closely related to its 10. Молекулярная структураweight. Therefore, in order to prolong the degradation time of hyaluronic acid molecules in the organism, it is necessary to prepare a derivative with a much higher molecular Вес (кг)than that of natural sodium hyaluronate molecules, i.e., cross-Ссылка на сайтsodium hyaluronate derivatives, through chemical modification. The principle of preparation of cross-linked sodium hyaluronate is to use one or more combinations of chemical cross-linking agents, using the cross-linking agent (oxidation, reduction, esterification, aldolisation, etc.) to make the hyaluronic acid molecules undergo a chemical reaction, so that the hyaluronic acid molecules or hyaluronic acid and the cross-linking agent cross-linking together [19].

The cross-linking reaction lengthens the hyaluronic acid molecules, increases or decreases their solubility properties, and improves their mechanical strength or resistance to degradation by the body. Therefore, various chemical modifications of hyaluronic acid have been carried out and applied to the study of bone - ткань;engineering. Martinez-Sanz et al. used aminopropanetriol as a cross-linking agent to form perylene-HA matrix by amidation, and this hyaluronic acid derivative complexed with bone-forming protein- 1 шт.was proved to be non-cytotoxic and histocompatible in in vitro tests. When the На территории комплексаwas injected into the cranial surface of rats, histological examination showed that there was new bone formation on the cranial surface after 8 weeks, and the expression of osteocalcin and bone Костный мозг (костный мозг)angiogenesis was also high, which means that perylenic-hyaluronic acid can act as a carrier of osteoblast- 1 шт.and can promote bone expansion. This finding has been confirmed by subsequent studies [18-19].

Bae et al.[20] observed the effects of photocured hyaluronic acid in combination with - симвастатинon bone regeneration. The results showed that the viscoelasticity of the 2-aminoethyl methacrylate-hyaluronic acid matrix was significantly improved compared with that of hyaluronic acid, and that it could regulate the stable and slow release of simvastatin, which promoted the increase of MC3T3-E1 cell proliferation. MC3T3-E1 cells proliferated and differentiated, thus inducing new bone formation, i.e., photo-hyaluronic acid combined with - симвастатинcould be a good scaffold дляtissue-engineered bone.

Lisignoli et al.[21] investigated the osteogenesis of hyaluronic acid derived from its esterification, benzyl ester of hyaluronic acid, in combination with bone marrow - стромальная.cells in a murine model of large bone defects, where the cells were treated with alkaline fibroblast growth 1. Коэффициент учетаsupplemented or not with supplemented mineralisation medium, and the results showed a significant increase in the viscosity of the matrix. Cells were cultured in mineralisation medium with or without alkaline fibroblast growth 1. Коэффициент учетаsupplementation, and defect healing was evaluated after 40, 60, 80 and 200 d. In vivo studies have demonstrated that benzyl hyaluronate is a suitable vehicle дляbone defect repair and significantly accelerates bone mineralisation when combined with bone marrow stromal cells and alkaline fibroblast growth factor.4 Hyaluronic acid complexes with growth factors are also suitable дляbone repair.

4 гиалуроновых кислотных комплекса в сочетании с факторами роста костных тканей

Hyaluronic acid is a good carrier of growth factors in bone repair, but its main drawback as a scaffold is its low cell 2.2 сцепление с дорогойproperties, whereas integrins are a major family of cell surface receptors that mediate the adhesion of cells to the extracellular matrix.23 Kisie et al. [24] covalently bonded hyaluronic acid with specific Лиганды (англ.)on integrins to form a hyaluronic acid-integrin matrix and investigated the effects of hyaluronic acid-integrin complexes in large bone defects in a murine model.

Compared with the control group, the hyaluronic acid-integrin 3. Гидрогельshowed a significant increase in cell adhesion and bone growth 1. Коэффициент учетаdelivery, which further Усиленная система управленияthe osteogenic B. потенциальные возможностиof recombinant human osteoblast-2. Therefore, the hyaluronic acid-integrin matrix can be used as a growth factor Доставка по воздухуvehicle, and has a potential value for clinical application. The study of hyaluronic acid complex is the hot spot of biomaterials research nowadays, this kind of complex combines the advantages of its own material and makes up for its own shortcomings, which has the incomparable advantages of other materials, but there is no in-depth study on the histocompatibility, inflammation and degradability of this kind of composite, which may be the hot spot of future research.

5. Проблемы и перспективы

Hyaluronic acid is a biodegradable biomaterial with good biocompatibility, and its hydrophilicity plays an important role in cell adsorption, growth and differentiation. It can be used as a temporary skeleton to support and stimulate the growth of new bone tissues, and then it will be gradually degraded to be replaced by new bone tissues after completing the mechanical support function for a certain period of time. A large number of experimental studies have proved that Гидрогели (гидрогели)based on hyaluronic acid and compounded with insulin-like factor, growth factor and БМП -2can provide a growth environment for chondrocytes, osteoblasts and myeloid cells, and their three-dimensional structure, good water solubility, no immune reaction and good degradability are the advantages of hyaluronic acid [28-29], but there are still a lot of difficulties that need to be overcome if they are applied in clinical practice. Hyaluronic acid has been discovered for more than 80 years. Hyaluronic acid has been discovered for more than 80 years, and has been used in ophthalmology, joint surgery and other research fields [30-33], and it is a new development to use it as the basis of biomaterials for biological tissues. In recent years, there have been many experimental researches on biomaterials using hyaluronic acid as scaffolds, and it is hoped that it can be really used in the clinic in the near future.

Ссылка на сайт

[1]Silber J- с,Anderson DG,Daffner SD, и др Передняя часть кузова Подвздошная кость (подвздошная кость) - герб. bone  Сбор урожая for  Должности одного уровня Передняя шейная дискектомия и Fusion [J]. Спины,2003,28  : : 134 - - 139. - да.

[2]Salgado AJ,Coutinho Нп, рейз, п. - эрл. - кости - ткань; Машиностроение: современное состояние и будущие тенденции [J]. Macromol Biosci,2004,4:743-765.

[3] о#39; Бриан фж. Биоматериалы и леса для тканей Машиностроение [J]. Материалы сегодня,2011,14(3) : 88-95.

[4]Bae MS,Yang - дх,Lee JB,et al.photo-излеченная гиалуроновая кислота на основе  Гидрогели (гидрогели)   В котором содержится симвастатин   as    a    bone    tissue  Леса регенерации [J]. Биоматериалы,2011,32 (32) : 8161 —  - 8171.

[5] маникюр    DH, В чем дело?    Джей СИ, "Тонар" (" Thonar ")     - эй джей.   Протеогликаны извлекаются неdisscians from  В отличие от других В зонах безопасности of  Обычный хрящ собак [J]. Подключение тканевых Res,1991,26 :231 — 246.

[6] кавасаки K,Ochi  - м, учио  - Y. - гиалуроническая болезнь  acid  Улучшает качество proliferation    and    chondrointinsulfate    synthesis    in    cultured  Chondrocytes встроены в коллаген гель [J]. Телосложение клеток,1997, 179:142-148.

[7] плита J,Gerlach C,Huch K. Влияние гиалуронана протеоглыкна Содержание остеоартритных хондроцитов in vitro[J]. J ортоп Res, 2004,20(3) : 551 — 555.

[8] кикучи т, ямада Эйч, фудзикава - к. Последствия для окружающей среды С высоким уровнем molecular  Вес (кг)  - гиалуронан   on    the    distribution     and    movement Протеогликанов вокруг хондроцитов, выращиваемых в бусях альгинатов [J]. Хрящ остеоартрита,2001,9(4) : 351 — 356.

[9] хуан цзяньжун, лю шангли, сон вейдун и др. инсулинный рост factor  type  1   and   hyaluronic  acid  on  human  Хрящи суставного сустава эмбриона cells  - фенотип. Последствия [J]. Журнал организации объединенных наций Университет сунь ят-сен: медицинские науки,2002,23 (6) :419-422.

[10]Baldini A,Zaffe D. Николини - джи. - привет. - дефекты костей Заживление высоким-молекулярным  hyaluronic    Кислота: предварительная оценка  Результаты [J]. - Энн М. : ромов,2010,1 (1) : 2-7.

[11] оссипов    - пап, 3. Пискунова    S, Венесуэла (боливарианская республика)     - оп, et     Al. Функционализация гиалуроновой кислоты с C гемозелективный По группам По адресу: via a  На основе дисульфидов Охрана окружающей среды Ii. Стратегия for  in  Образование на месте механически устойчивых гидрогелей [J]. Биоакромолекулы,2010,11 (9) : 2224 -2254.

[12] мартинез-санц е, оссипов да, хилборн дж и др. костный резервуар: инъецируемый hyaluronic  acid  3. Гидрогель for  - минимальный размер  В. инвазивные меры  Увеличение костной ткани [J]. Релиз контроля,2011,152(2) : 232-240.

[13]Varghese OP,Sun W,Hilborn J,et иal In situ cross-linkable high molecular    weight     Гиалуронан-бисфосфонат    - да, конечно.    for  1. Локализация delivery  and  Удельный вес клеток Целевой показатель :a 3. Гидрогель linked  Пронаркотический подход [J]. Ам чем сок,2009,131 : 8781-8783.

[14] ли шухон, панг Гуангмин, чэнь Цзяньган и Al.натрия гиалуронат гель композит TGF-beta 1 для восстановления кроликов дефект челюсти experimental  Исследования [J]. Журнал по теме of  В медицинских учреждениях  Пероральная медицина,2008,24(3) : 157 — 159.

[15] кисиль  М, мартином, вентура  М, и  Al. Улучшение положения   the  osteogenic  potential  of  БМП -2  with   hyaluronic   acid   3. Гидрогель С изменениями, внесенными  with    Конкретные аспекты интеграции   Фибронектин (фибронестин)   1. Фрагмент [J]. Биоматериалы,2013,34(3) :704-712.

[16] чжан цзюньхуэй, чэнь юнцян, покалывание танга и др. гиалуроновая кислота compound  BMP-2  - переливание крови Между костями. Мозговые мезенхимальные стволовые клетки для восстановления радиальной позвоночника кроликов Травма кости [J]. Китайский язык (english) Журнал по теме Ортопедии,2005,25(10) : 608-612.

[17] джин р, тейшейра лс, дейкстра пи-джей и др Инжецируемые гидрогели на основе биомиметической декстро-гиалуроновой кислоты conjugated for cartilage  tissue  Машиностроение [J]. Биоматериалы, 2010,31 (11) : 3103-3113.

[18] оссипов да, пискунова С, варгез оп, и Al.Functionalization гиалуроника acid  with  Химиотелективные группы По адресу: via a  На основе дисульфидов Охрана окружающей среды Ii. Стратегия for  in  Образование на месте механически устойчивых гидрогелей [J]. Биоакромолекулы,2010,11 (9) : 2224 -2254.

[19] мартинез-санц е, оссипов да, хилборн дж и др. костный резервуар: инъецируемый hyaluronic  acid  hydrogel  for  - минимальный размер В. инвазивные меры Увеличение костной ткани [J]. J контрольный релиз,2011,152(2) : 232-240.

[20] мартинез-санц-э, варгезе - оп, кисиль М, и др. улучшение Остеогенный потенциал of  БМП (BMP) -2  with  Гиалуроновая кислота гидрогель С изменениями, внесенными  with    Конкретные аспекты интеграции   Фибронектин (фибронестин)   Фрагмент [J]. Биоматериалы,2013,34(3) :704-712.

[21]Bae MS,Yang DH,Lee JB и др  Гидрогели (гидрогели)   containing     simvastatin    as    a    bone    tissue  Леса регенерации [J]. Биоматериалы,2011,32 (32) : 8161 —  - 8171.

[22] кальдерон L, колин,  Э, веласко-байон  D,et и  Al. Тип   В настоящее время Коллаген-гиалуронан  Гидрогель-а   Шаг 3 3   На пути к миру   a    scaffold    for  Тканевая инженерия межпозвоночных дисков [J]. EUR Cell Mater,2010, 20:134-148.

[23]Lisignoli G, фини - м, джавареси G,et и Эл. Остеогенез of  large  segmental  Радиус действия: 0  defects   enhanced  by  basic  fibroblast  growth  factor  Активирован (активирован) bone  marrow  stromal  cells  - с учетом роста Onnon-woven (onnon-woven) Полимерные леса на основе гиалуроновой кислоты [J]. Биоматериалы,2002, 23 (4) : 1043-1051.

[24] кисиль  М, мартином, вентура  М, и  Al. Улучшение положения   the  Остеогенный потенциал of  БМП (BMP) -2  with  Гиалуроновая кислота гидрогель С изменениями, внесенными  with    Конкретные аспекты интеграции   Фибронектин (фибронестин)   1. Фрагмент [J]. Биоматериалы,2013,34(3) :704-712.

[25]Bae MS,Yang DH,Lee JB,et al  hydrogels    containing     simvastatin    as    a    bone    tissue  Леса регенерации [J]. Биоматериалы,2011,32 (32) : 8161 —  - 8171.

[26] го н, вуллер ср., фельдон SE,et al.Peroxisome пролифератор-активирован  3. Рецептор  - гамма.  ligands   - ингибит  В. преобразование системы  growth  Фактор-бета-индуцированный, гиалурон-зависимый, т cell  adhesion  to  Орбитальные фибробласты [J]. - J. 1. Биол Химия,2011,286 (21) : 18856 — 18867.

[27] лю Это, томпсон Ай, хайдаран ма и др. остеопроводительный Коллаген/гиалуронат   matrix     for    bone     1.3.1 регенерация [J]. Биоматериалы,1999,20(12) : 1097-1108.

[28] лю хв, ху - джей, чувак. C,et и Эл, как инсулин growth  factor  -1 подвешенный in  - гиалуронан  improves   cartilage   and   Subchondral отмены ремонта костей в остеоартрите temporomandibular сустава [J]. Устный Maxillofac Surg,2011,40(2) : 184-190.

[29] дочерты-ский ак, бергман  - кей, вейрн  MJ,et - эл. - привет. Костный морфогенетический белок -2, получаемый гидрогелем на основе гиалурона, вызывает массивное образование костей и заживление черепных дефектов у микросвиней [J]. Пласт реконстр цур,2010,125 (5) : 1383-1392.

[30]Hintze V,Moeller С, шнабел раух М, и др. модификации - гиалуронан Влияние на окружающую среду Организация < < интерэкшн > >    with     human     bone  Морфогенетический белк -4 (hbm4 -4) [J]. Биоакромолекулы, 2009,10(12) : 3290-3297.

[31] ханнан  FM,Athanasou   Не, не, не.   J,et    - эл. - привет. B. онкогенные вещества - гипофосфатаэмик Остеомаляция: биомаркер  Роль в фильме  of  fibroblast  growth  factor  23,1,25 - дигидроксивитамин  Категория D3 and  - лимфатическая болезнь Эндотелиальный гиалуроновый рецептор 1[J]. Eur J эндокринол, 2008,158 (2) : 265 — 271.

[32] янь  Фэнгкван, сан - циньян. Тройная терапия для Остеоартрит колена [J]. Китайская современная медицина,2013,20 (25) : 39-40.

[33] чжоу  Яньхонг! Яньхонг! Наблюдение за воздействием натрия Гиалуронат на состояние микроциркуляции и адгезии пациентов При операции полости матки в течение периоперационного периода [J]. Современная медицина китая,2014,21 (33) :46 — 48.