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磁性四氧化三铁纳米颗粒作用于前成骨细胞的生物相容性
背景:将磁性纳米颗粒作为骨组织工程领域新兴材料并植入生物体时,其毒性机制基础研究及安全性评价就显得格外重要。
目的:探索磁性四氧化三铁纳米颗粒作用于前成骨细胞的生物相容性。
方法:将含有0,200,400,800 mg/L磁性四氧化三铁纳米颗粒的细胞培养液作用于小鼠前成骨细胞24 h后,采用碱性磷酸酶活性测试试剂盒、骨钙素酶联免疫试剂盒、CCK-8试剂盒、倒置显微镜、细胞骨架荧光染色法及实时荧光定量PCR,观察处理后小鼠前成骨细胞的碱性磷酸酶活性/总蛋白比值、骨钙素浓度、细胞增殖率、细胞形态和骨架改变、细胞凋亡以及自噬相关半胱氨酸蛋白酶3、LC3A、LC3B基因mRNA表达情况。
结果与结论:①磁性四氧化三铁纳米颗粒作用小鼠前成骨细胞24 h后,200 mg/L组与对照组(0 mg/L)相比,各项指标差异无显著性意义;②作用24 h后,400,800 mg/L组细胞内碱性磷酸酶活性/总蛋白比值、骨钙素浓度上升,细胞增殖率明显下降,细胞形态及骨架结构改变明显,LC3B基因转录水平升高,而半胱氨酸蛋白酶3、LC3A基因转录水平与对照组相比差异无显著性意义;③结果提示,高质量浓度的磁性四氧化三铁纳米颗粒作用于小鼠前成骨细胞24 h后,虽具有一定的促成骨作用,但同时可造成细胞毒性损伤,促进细胞自噬相关基因LC3B表达上调,影响细胞形态、骨架结构及细胞增殖率。