연구 제목

뼈 재생을 위한 새로운 BMP-2 탑재 하이드록시아파타이트/베타-삼인산칼슘 미소구체/하이드로겔 합성물

연구배경 및 목적

골형성단백질(Bone morphogenetic protein)은 강력한 골유도성을 가지고 있지만, 빠른 방출로 인한 잠재적 부작용이 있어 우려가 존재한다. 따라서 부작용을 방지하고 골유도성을 최대화하는 전달시스템의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)와 베타-삼인산칼슘 미소구체, 폴록사머 407 기반의 하이드로겔 합성체를 BMP-2 전달체로 사용한 ‘노보시스 퍼티’의 뼈 재생 가능성을 평가하기 위해 수행했다.

연구방법

세포실험과 쥐 척추 유합 모델을 이용한 동물실험을 통해 노보시스 퍼티(NP)와 콜라겐 스펀지(CS) 캐리어 간의 BMP-2 방출 패턴과 효과를 비교 평가하고자 했다.

연구 결과

형광 표지된 BMP-2를 이용한 방출 패턴 분석 결과, 콜라겐 스펀지를 캐리어로 이용한 군보다 노보시스 퍼티를 이용한 군의 BMP-2의 반감기가 더 긴 것으로 나타났다. 또한 골아세포 배양시 콜라겐 스펀지를 적용한 군보다 노보시스 퍼티를 적용한 군의 골형성 유전자 발현량이 유의하게 높은 것을 확인하였다. 쥐의 척추 유합 모델에서 콜라겐 스펀지와 노보시스 퍼티를 통해 BMP-2를 적용한 결과, 노보시스 퍼티를 이용해 적용한 군의 신생골 부피와 질이 더 높은 것으로 나타났다.

결론

노보시스 퍼티를 이용해 BMP-2를 적용하는 경우 지속적인 방출을 통해 효율적인 골재생을 유도하고 생성된 뼈의 질을 향상시킬 수 있다.

Ref) Daisuke Tateiwa, Shinichi Nakagawa, Hiroyuki Tsukazaki, Rintaro Okada, Joe Kodama, Junichi Kushioka, Zeynep Bal, Yuichiro Ukon, Hiromasa Hirai, Takashi Kaito. A Novel BMP-2 loaded hydroxyapatite/beta-tricalcium phosphate microsphere/hydrogel composite for bone generation. Scientific reports (2021) 11(1): 16924