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从动物实验到临床应用的疗效与安全性挑战2026-09-17 08:51:31

动物实验层面,研究人员通过多种骨质疏松性骨缺损模型评估了BMP⁃2修饰水凝胶的修复效能:在骨质疏松骨折小鼠模型中, IL⁃4/BEVspBMP⁃2⁃VEGF@GelMA复合材料水凝胶可促进VEGF蛋白、M2型巨噬细胞、成骨蛋白、H型血管表达从而促进骨折愈合;Yang等制备的可注射自愈合水凝胶在大鼠颅骨缺损模型中持续释放BMP⁃2和VEGF,促进新骨形成;在兔骨质疏松性股骨髁骨缺损模型中,BMP⁃2修饰的PLGA水凝胶可加快骨损部位血管生成,模型术后12周骨缺损部位力学性能显著提升,接近正常骨组织水平,这表明BMP⁃2修饰水凝胶不仅能促进骨组织形成,还可有效恢复其力学性能。

目前,BMP⁃2修饰水凝胶在骨质疏松性骨缺损修复的临床应用尚处探索阶段,小规模临床试验初步验证了其安全性和有效性。如与骨水泥联合用于老年骨质疏松性椎体压缩骨折治疗时,在疼痛缓解、椎体高度恢复及新骨形成等方面较单纯使用骨水泥效果更优。但在临床应用中也面临挑战:BMP⁃2使用规范不完善,最佳剂量和释放模式未定,可能引发免疫反应及异位骨化等;水凝胶工业化生产有技术瓶颈,制备工艺复杂,难精准控制质量,导致产品均一性和稳定性欠佳,制约了临床推广应用,这些问题亟待解决以推动BMP⁃2修饰水凝胶在临床治疗中安全有效应用。尽管BMP⁃2修饰水凝胶在实验研究中应用前景良好,但生物安全性需高度关注。
 
化学交联法中未完全清除的交联剂可能引发免疫反应和细胞毒性 ;生物偶联法的额外修饰可能改变BMP⁃2空间结构,影响其活性或引发未知不良反应;且有病例显示在髋关节翻修术中大剂量使用rhBMP⁃2治疗髋臼骨缺损时存在诱发异位骨化的风险。OP患者个体差异大,影响BMP⁃2修饰水凝胶的治疗效果,目前缺乏个性化方案。如合并糖尿病的骨质疏松性骨缺损患者,因高血糖导致糖代谢紊乱、氧化应激、炎症反应及血管病变,胶原蛋白合成减少且结构改变,破坏骨基质;大量活性氧和炎症因子抑制成骨细胞活性、促进破骨细胞生成,干扰骨代谢平衡;血管病变使骨组织血供不足,影响骨细胞功能,延缓骨缺损修复,因此需特殊调整。
 
出自《水凝胶负载BMP⁃2治疗骨质疏松症骨缺损研究进展》作者张朝洋,蒋涛。