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亲水性钛表面微纳米形貌对大鼠骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化的影响
目的 探讨亲水性钛表面微纳米形貌对大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)增殖与成骨分化的影响.方法 采用阳极氧化法和喷砂碱热法分别构建微纳米形貌钛表面,检测其亲水性.钛片表面接种rBMSCs,采用细胞计数试剂盒-8(CCK8)法在培养1、3、5、7 d时检测rBMSCs细胞活性;第7天和14天时检测总蛋白浓度与碱性磷酸酶(ALP)活性,并在第7天时检测成骨标志物ALP、I型胶原(COL1)与成骨特异性转录因子2(RUNX2)的mRNA表达水平.采用t检验比较2组水静态接触角、CCK-8、总蛋白浓度以及成骨分化PCR检测指标.结果 阳极氧化组钛表面呈规则有序纳米管阵列,喷砂碱热组呈三维网状纳米多孔结构,二者具有相似的微纳米形貌,阳极氧化组水静态接触角大于喷砂碱热阻[(83.3±2.3)°vs(47.7±2.0)°],差异具有统计学意义(t=11.54,P<0.001).相比阳极氧化组,喷砂碱热组rBMSCs细胞增殖能力均有所增强,接种3、5、7 d后喷砂碱热组rBMSCs细胞活性均明显高于阳极氧化组(0.66±0.03 vs 0.52±0.03;1.15±0.06 vs 0.85±0.05;1.58±0.07 vs 1.26±0.07),且差异具有统计学意义(t=2.962、3.845、3.183,P=0.042、0.018、0.033);培养7、14 d后,喷砂碱热组rBMSCs的总蛋白浓度高于阳极氧化组[(389±45)μg/ml vs(226±32)μg/ml;(1070±59)μg/ml vs(760±65)μg/ml],差异具有统计学意义(t=3.319、3.518,P=0.029、0.025);第7、14天时喷砂碱热组钛表面rBMSCs的ALP活性高于阳极氧化组[(2.11±0.32)U/gprot vs(1.00±0.21)U/gprot;(6.13±0.57)U/gprot vs(3.92±0.51)U/gprot],差异具有统计学意义(t=2.912、2.976,P=0.043、0.041);第7天时,喷砂碱热组rBMSCs中ALP、COL1与RUNX2的mRNA表达水平均高于阳极氧化组(1.86±0.24 vs 1.00±0.15;2.05±0.16 vs 1.00±0.14;2.28±0.18 vs 1.00±0.12),差异具有统计学差异(t=3.383、5.012、5.710,P=0.028、0.007、0.005).结论 相比阳极氧化组,喷砂碱热组钛表面微纳米形貌具有更强的促rBMSCs增殖与成骨分化能力,该过程可能与其良好的亲水性有关.
关键词： 大鼠骨髓间充质干细胞 成骨分化 微纳米形貌 亲水性 -
不同钛表面形貌诱导大鼠骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化的影响
目的:比较不同钛表面形貌对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)增殖与成骨分化的影响.方法:构建不同形貌钛表面,包括喷砂碱热高温组的纳米针状表面、喷砂碱热低温组的纳米网状表面、喷砂酸蚀的微米凹坑表面和对照组的光滑纯钛表面.各组钛片表面接种rBMSCs,在培养1、3、5、7天后采用CCK8检测各组rBMSCs增殖情况,7、14天检测总蛋白浓度与碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,同时采用实时荧光定量PCR分析7天时成骨相关基因ALP、Ⅰ型胶原(collagen-Ⅰ,COL1)与成骨特异性转录因子(runt related transcription factor 2,RUNX2)的mRNA表达量差异.采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析.结果:相比光滑纯钛组与喷砂酸蚀组,具有微纳米表面形貌的喷砂碱热高温组与喷砂碱热低温组rBMSCs细胞增殖能力显著增强,总蛋白浓度升高,ALP活性增加,ALP、COL1与RUNX2的mRNA表达水平明显上调.结论:钛表面微纳米形貌可促进rBMSCs增殖与成骨分化.
关键词： 大鼠骨髓间充质干细胞 钛表面形貌 成骨分化 微纳米形貌 -
不同钛表面形貌诱导人牙周膜成纤维细胞增殖与成骨分化的影响
目的:比较不同钛表面形貌对人牙周膜成纤维细胞 (periodontal ligament cells, PDLCs) 增殖与成骨分化的影响.方法:前期已构建不同形貌钛表面,包括喷砂碱热高温组的纳米针状表面、喷砂碱热低温组的纳米网状表面、喷砂酸蚀的微米凹坑表面和对照组的光滑纯钛表面.各组钛片表面接种PDLCs,在培养7天后采用MTT检测各组PDLCs增殖与总蛋白浓度,并进一步检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性,同时采用实时荧光定量PCR分析成骨相关基因ALP、 I型胶原(collagen-I, COL1)与成骨特异性转录因子(runt related transcrip-tion factor 2, RUNX2)的mRNA表达量差异.采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析.结果:相比光滑纯钛组与喷砂酸蚀组,具有微纳米表面形貌的喷砂碱热高温组与喷砂碱热低温组PDLC细胞增殖能力显著增强,总蛋白浓度升高, ALP活性增加, ALP、 COL1与RUNX2的mRNA表达水平明显上调.结论:钛表面微纳米形貌可促进PDLC增殖与成骨分化.
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亲水性钛表面微纳米形貌对人牙周膜成纤维细胞增殖与成骨分化的影响
目的:探讨亲水性钛表面微纳米形貌对人牙周膜成纤维细胞 (periodontal ligament cells, PDLCs) 增殖与成骨分化的影响.方法:前期已通过阳极氧化法和喷砂碱热法构建相似微纳米形貌,但显示不同亲水性的钛表面,两组钛片表面接种PDLCs,采用CCK8法在培养1、 4、 7、 14天时检测PDLCs细胞活性;第7天和14天时检测总蛋白浓度与碱性磷酸酶(ALP)活性,并在第7天时检测成骨标志物ALP、 I型胶原(COL1)与成骨特异性转录因子2 (RUNX2)的mRNA表达水平.采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析.结果:相比阳极氧化组,亲水性更强的喷砂碱热组PDLCs在接种4、 7、 14天后细胞活性更高;培养7、 14天后,喷砂碱热组PDLCs的总蛋白浓度、 ALP活性均高于阳极氧化组;第7天时,喷砂碱热组PDLCs中ALP、 COL1与RUNX2的mRNA表达水平均高于阳极氧化组.结论:喷砂碱热组钛表面微纳米形貌较阳极氧化组显著促进PDLCs增殖与成骨分化,该过程可能与其良好的亲水性有关.
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钛表面微纳米形貌通过p53诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的研究
目的:初步探讨钛表面微纳米形貌对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)成骨分化的影响,以及p53在该过程中的作用.方法:以光滑纯钛表面为对照,采用喷砂碱热法构建微纳米形貌钛表面.钛片表面接种rBMSCs,在3天、7天时检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,实时荧光定量PCR检测7天时成骨标志物ALP、I型胶原(collagen-I,COL1)与成骨特异性转录因子(runt related transcription factor 2,RUNX2)的mRNA表达,同时比较p53表达水平变化.通过小干扰RNA(p53-Si)转染rBMSCs,检测光滑钛片表面上rBMSCs的p53表达、ALP活性以及成骨标志物mRNA表达变化.采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析.结果:相比光滑纯钛表面,喷砂碱热组钛表面呈三维网状纳米多孔结构,为微纳米钛表面.喷砂碱热组rBMSCs细胞ALP活性比光滑纯钛组增加,ALP、COL1与RUNX2的mRNA表达水平明显上调,但伴有p53表达降低.小干扰RNA(p53-siRNA)转染rBMSCs并在光滑钛表面培养后,ALP活性升高,ALP、COL1、RUNX2的mRNA表达量显著增加.结论:钛表面微纳米形貌通过下调p53促进rBMSCs成骨分化.
关键词： 大鼠骨髓间充质干细胞 成骨分化 微纳米形貌 P53 -
钛表面微纳米形貌对大鼠骨髓间充质干细胞形态与成骨功能的影响
目的:观察钛表面微纳米形貌对大鼠骨髓间充质干细胞(rBMMSCs)形态与成骨功能的影响.方法:根据纯肽片表面形貌分为4组,抛光清洁后的光滑钛(S)作为对照组,微米形貌(R)、微纳米形貌(R5、R20)为实验组,表面分别接种rBMMSCs,培养3d后使用场发射扫描电镜观察细胞形态及用共聚焦显微镜观察细胞骨架;成骨诱导培养14 d后,在微纳米形貌表面染色观察胶原分泌水平及半定量分析、细胞外基质矿化水平定性观察与半定量分析.结果:相比于光滑组,微纳米组表面细胞形态呈多极性,板状和丝状伪足较多,细胞骨架更明显,胶原分泌和矿化水平明显较高(P＜0.05).结论:钛表面微纳米形貌可明显影响大鼠骨髓间充质干细胞形态、促进细胞骨架形成与成骨功能.
关键词： 微纳米形貌 细胞形态 成骨功能 大鼠骨髓间充质干细胞
