骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2,BMP-2）是强效的骨修复蛋白质类药物。但BMP-2在体内易降解失活、使用过程伴随一定副作用、价格高昂,尚难以在临床广泛使用。在人体内,硫酸乙酰肝素（heparan sulfate,HS）可通过分子链上的硫酸糖残基调控蛋白的储存、激活和释放。不过HS受其复杂化学结构的限制,尚难以应用。本论文受HS可通过结构差异动态调控BMP-2活性启发,在课题组前期工作基础上,设计制备了一系列具有不同结构的含糖高分子材料,从结构和功能上模拟HS。研究了不同结构材料与BMP-2之间的相互作用,以及影响BMP-2调控细胞向成骨分化的活性差异,包含以下几方面内容:（1）从N-乙酰-D-氨基葡萄糖出发合成了叠氮化糖单元;然后以甲基丙烯酸甲酯作为疏水单元、甲基丙烯酸羟乙酯作为亲水单元,通过可逆加成-断裂链转移聚合法得到嵌段和无规两种结构的高分子;在亲水端进行不同含量的糖基化修饰,再对糖基进行硫酸化修饰,获得一系列糖基6-O位和3,4,6-O位硫酸化的含糖高分子。分别通过核磁共振氢谱、红外光谱、凝胶渗透色谱表征了材料的结构,结果显示材料分子量可控,在14-16 kDa之间,在水溶液中可自组装形成粒径相对均一,50-100 nm之间的纳米粒子。（2）以BMP-2作为模型蛋白质,通过石英晶体微天平研究了不同结构的含糖高分子与BMP-2之间的结合力。其中,未硫酸化的含糖高分子无法与BMP-2结合;糖基6-O位和3,4,6-O位硫酸化的含糖高分子与BMP-2有强结合力,这种结合力的强弱随材料硫酸化程度的增加、硫酸基含量的增加而增强。圆二色谱结果显示,含糖高分子的加入会影响BMP-2构象,表现为α-螺旋由17.0%增加至57.2%、β-折叠由27.7%下降至3.2%、β-转角无变化、无规卷曲由41%降低至21.3%的特征。这些构象的变化可能是影响BMP-2蛋白活性的关键因素。（3）通过MTT和活-死染色实验评价了含糖高分子的细胞毒性,结果表明材料均具有良好的细胞相容性,能够促进细胞生长。含糖高分子与BMP-2结合后可刺激成骨相关因子表达,表现为碱性磷酸酶表达量上调、细胞矿化量增加、骨胶原分泌水平提高。细胞成骨分化活性与含糖高分子的分子结构密切相关。其中,糖基3,4,6-O位硫酸化的含糖高分子能够最为有效地提高细胞向成骨分化,与目前临床BMP-2给药剂量（10μg/mL）相比,可降低至200 ng/mL。综上所述,本论文合成的含糖高分子可通过结构变化调节BMP-2活性,促进成骨细胞分化,为今后BMP-2的制剂化以及在临床骨修复应用中提供了良好的前景。