【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于细胞体外培养，具体涉及一种动态骨重建模型及其制备方法与应用。
技术介绍
1、骨质疏松症是一种严重危害患者身心健康和生活质量的慢性疾病，特别是随着中国人口老龄化的发展，其患病率也不断提高。因此，骨质疏松症的防控工作任重而道远。了解骨质疏松症的发病机制是扩大民众对疾病的认知，发现更多、更好的药物新靶标的关键点。正常人体的骨骼是一个能够不断自我修复的器官，其负责修复的主要成分为破骨细胞和成骨细胞：破骨细胞能够及时发现并吸收受损的骨组织，成骨细胞则负责填补破骨细胞骨吸收后留下的骨吸收坑，维持骨组织的完整和健康。两者之间存在空间和时间上的协调性：破骨细胞先进行骨吸收，而后产生各种活性物质吸引成骨前体细胞到骨吸收坑处，成骨前体细胞分化为成熟的成骨细胞后发挥修复作用，这整个过程被称为“骨重建”。骨质疏松症基本的发病机制就是“骨重建失衡”，即破骨细胞骨吸收活性增强，导致骨吸收面积增大，然而，成骨细胞的骨形成活性反而减弱，导致无法完全修复减少的骨组织，最终导致骨量的整体减少。
2、因此，目前骨质疏松症的治疗药物主要包括两大类：抑制破骨细胞活性的药物(例如双膦酸盐类药物)和促进成骨细胞活性的药物(例如特立帕肽)。然而，这些经典的药物或多或少都存在一定的副作用，没办法很好恢复破骨细胞和成骨细胞之间功能的协调性，需要我们不断去发现并开发新的针对骨重建整个过程中各类靶点的化合物或药物。此时，我们需要有一个能够模拟体内破骨细胞、成骨细胞相互作用的模型，以此为基础进行各种靶点化合物或药物效果的检验。这样既能够减少体内混杂因素的影响，
3、因此，研发一个新的能够更好模拟体内动态骨重建过程的模型对全面认识疾病机理、加速推动药物研发流程，提升药物研发的科学性和严谨性以及推动骨质疏松症防治工作的发展具有重要作用。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种动态骨重建模型，能够在有效减少混杂因素的情况下，更为全面地、动态地、真实地反映体内的骨重建过程以及化合物或药物对骨重建过程的整体影响。
2、本专利技术还提出一种上述动态骨重建模型的制备方法。
3、本专利技术还提出上述动态骨重建模型的应用。
4、本专利技术还提出一种抗骨质疏松药物的筛选方法。
5、根据本专利技术的第一方面，提出了一种动态骨重建模型，所述动态骨重建模型包括：
6、细胞培养装置，所述细胞培养装置包括细胞培养装置侧壁和细胞培养装置板底；
7、可穿透性细胞培养小室，所述可穿透性细胞培养小室包括小室侧壁和小室底；所述小室侧壁固定于细胞培养装置侧壁；所述小室底为可穿透性膜；所述可穿透性细胞培养小室将所述细胞培养装置分割为内部空间和外部空间；
8、骨片，所述骨片设于所述外部空间，且平行于所述细胞培养装置板底；
9、支撑部，所述支撑部设于细胞培养装置板底，用于支撑骨片；
10、成骨谱系细胞，所述成骨谱系细胞设于所述小室底远离所述细胞培养装置板底的一侧表面；
11、破骨谱系细胞，所述破骨谱系细胞设于所述骨片远离所述细胞培养装置板底的一侧表面。
12、在本专利技术的一些实施方式中，所述动态骨重建模型还包括第一培养基，所述第一培养基位于所述内部空间，且浸润所述成骨谱系细胞。
13、在本专利技术的一些实施方式中，所述动态骨重建模型还包括第二培养基，所述第二培养基位于所述外部空间，且浸润所述破骨谱系细胞。
14、在本专利技术的一些实施方式中，所述成骨谱系细胞和破骨谱系细胞的间距为0.1～0.4mm。
15、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述成骨谱系细胞和破骨谱系细胞的间距为0.1～0.3mm。
16、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述成骨谱系细胞和破骨谱系细胞的间距为0.1～0.2mm。
17、在本专利技术的一些实施方式中，所述骨片的厚度为0.7～1.0mm。
18、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述骨片的厚度为0.8～0.9mm。
19、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述骨片的厚度为0.85～0.9mm。
20、在本专利技术的一些实施方式中，所述支撑部的厚度为0.6～1.0mm。
21、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述支撑部的厚度为0.7～0.8mm。
22、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述支撑部的厚度为0.75～0.8mm。
23、在本专利技术的一些实施方式中，所述成骨谱系细胞的直径为20～30μm；所述破骨谱系细胞的直径为20～100μm。
24、在本专利技术的一些实施方式中，所述骨片包括具有生物活性的骨片。
25、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述具有生物活性的骨片包括小鼠来源的新鲜颅骨骨片。
26、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述具有生物活性的骨片为小鼠来源的在2个月内提取的新鲜颅骨骨片。
27、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述具有生物活性的骨片为c57bl/6品系2～3月龄野生型小鼠来源并在2个月内提取的新鲜颅骨骨片。
28、在本专利技术的一些实施方式中，所述支撑部具有细胞相容性。
29、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述支撑部可以根据需要尺寸定制。
30、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述支撑部为琼脂糖凝胶。
31、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述琼脂糖凝胶的浓度为1w/v％～3w/v％。
32、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述琼脂糖凝胶的浓度为2w/v％。
33、在本专利技术的一些实施方式中，所述成骨谱系细胞包括骨髓间充质干细胞、骨祖细胞、前成骨细胞、成骨细胞和骨细胞中的至少一种。
34、在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述成骨谱系细胞包括小鼠来源的带有荧光标记的骨髓间充质干细胞。
35、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述成骨谱系细胞包括绿色荧光蛋白(gfp)品系小鼠的骨髓间充质干细胞。
36、在本专利技术的一些更优选的实施方式中，所述成骨谱系细胞为gfp品系9～10周龄小鼠的骨髓间充质干细胞。
37、在本专利技术的一些实施方式中，所述破骨谱系细胞包括造血干细胞、前破骨细胞、骨髓单核-巨噬细胞、成熟多核破骨细胞中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动态骨重建模型，其特征在于，所述动态骨重建模型包括：
2.根据权利要求1所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述骨片包括具有生物活性的骨片；
3.根据权利要求1所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述成骨谱系细胞和破骨谱系细胞的间距为0.1～0.4mm；
4.根据权利要求1所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述动态骨重建模型还包括第一培养基，所述第一培养基位于所述内部空间，且浸润成骨谱系细胞；
5.根据权利要求4所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述第一培养基包括α-MEM完全培养基；
6.根据权利要求5所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述第二培养基包括含有10～50ng/mL巨噬细胞集落刺激因子和20～100ng/mL核因子-κB受体激活因子配体的α-MEM完全培养基。
7.一种如权利要求1～6任一项所述的动态骨重建模型的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S2所述破骨谱系细胞在接种时的细胞密度为1.25×106～3.5×106个/mL；
9.如权利要求1～6任一项所述的动态骨重建模型和/或权利要求7～8任一项所述的制备方法制备得到的动态骨重建模型在(1)～(3)任一项中的应用：
10.一种抗骨质疏松药物的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法采用如权利要求1～6任一项所述的动态骨重建模型和/或权利要求7～8任一项所述的制备方法制备得到的动态骨重建模型对药物进行评价和筛选。
...【技术特征摘要】
1.一种动态骨重建模型，其特征在于，所述动态骨重建模型包括：
2.根据权利要求1所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述骨片包括具有生物活性的骨片；
3.根据权利要求1所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述成骨谱系细胞和破骨谱系细胞的间距为0.1～0.4mm；
4.根据权利要求1所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述动态骨重建模型还包括第一培养基，所述第一培养基位于所述内部空间，且浸润成骨谱系细胞；
5.根据权利要求4所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述第一培养基包括α-mem完全培养基；
6.根据权利要求5所述的动态骨重建模型，其特征在于，所述第二培养基包括含有10～50ng/ml巨噬细胞集落刺激因子和20～100ng/ml核因子-κb受体激活因...
【专利技术属性】
技术研发人员：周后德，蔡俊民，韩玉鑫，莫郁瑶，文颖，肖芬，
申请(专利权)人：中南大学湘雅二医院，
类型：发明
国别省市：
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