聚己内酯-聚多巴胺-AOPDM1支架在高糖环境下的促成骨性能

背景:口腔颌面骨组织缺损会严重影响患者的身心健康,当糖尿病患者发生骨缺损时血糖异常导致的骨代谢紊乱使修复治疗更加困难。目的:试图将一种具有改善肥胖潜在生物活性的多肽AOPDM1应用于糖尿病患者的骨损伤修复。方法:在正常或高糖环境下,分别采用不同浓度的AOPDM1干预小鼠骨髓间充质干细胞,检测细胞增殖、碱性磷酸酶活性、矿化结节形成及成骨分化基因的表达。利用静电纺丝技术制备聚己内酯支架,以聚多巴胺对支架进行表面改性,制备聚己内酯-聚多巴胺复合支架;最后将支架置于AOPDM1溶液中,制备聚己内酯-聚多巴胺-AOPDM1支架,检测3组支架的水接触角及力学性能。在正常或高糖环境下,将3组支架分别与小鼠骨髓间充质干细胞共培养,检测细胞黏附、碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白的表达。结果与结论:①与正常环境相比,高糖环境抑制了骨髓间充质干细胞的增殖;相同环境下,AOPDM1可促进小鼠骨髓间充质干细胞的增殖。在AOPDM1浓度相同的情况下,与正常环境相比,高糖环境下骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性、矿化能力及Ⅰ型胶原、骨桥蛋白、碱性磷酸酶、Runx2 mRNA表达均降低;相同环境下,AOPDM1可提高骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性、矿化能力及Ⅰ型胶原、骨桥蛋白、碱性磷酸酶、Runx2 mRNA表达。②聚己内酯-聚多巴胺支架、聚己内酯-聚多巴胺-AOPDM1支架的亲水性高于聚己内酯支架(P<0.001),3组支架的抗拉强度与弹性模量比较差异均无显著性意义(P>0.05)。与其他两组支架相比,聚己内酯-聚多巴胺-AOPDM1支架上的细胞具有更好的黏附形态。当支架相同时,与正常环境相比,高糖环境抑制了骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白表达;当环境相同时,聚己内酯-聚多巴胺-AOPDM1支架上骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白表达高于其他两组支架。③结果表明,聚己内酯-聚多巴胺-AOPDM支架可促进高糖环境下骨髓间充质干细胞的成骨性能。