hBMP2修饰的β-TCP/胶原支架对MC3T3-E1细胞成骨能力的影响

目的:构建含hBMP2(human bone morphogenetic proteins 2)质粒DNA的β-TCP/胶原(β-tricalcium phosphate/collagen)支架材料,并研究其对MC3T3-E1细胞成骨能力的影响。方法:制备纳米级多孔β-TCP/胶原支架并负载含hBMP2目的 DNA基因及对照质粒形成基因修饰的支架材料。建立MC3T3-E1细胞株与复合支架的体外培养体系。将其分为支架组hBMP2组(Z)对照质粒组(Z0),平皿hBMP2组(M)和对照质粒组(M0)。复合培养后取样通过扫描电镜观察支架表面形态,成骨诱导1、3、7、14 d检测不同浓度BMP2支架组和非支架组细胞碱性磷酸酶(ALP)的活性,并在成骨诱导的不同时间点采用实时荧光定量PCR的方法检测Runx2、OCN、ALP、OPN等成骨相关标志基因表达。检测结果进行统计学分析。结果:含hBMP2为目的基因的质粒DNA修饰纳米β-TCP/I型胶原溶液复合材料表面呈多孔样结构;支架组和平皿组中加入hBMP2质粒DNA都能提高ALP的活性以及成骨相关标志基因的表达;支架组对MC3T3-E1细胞成骨促进能力优于平皿组。结论:负载hBMP2基因修饰的β-TCP/胶原支架材料具有良好的骨诱导性。

hBMP2修饰的β-TCP/胶原支架对MC3T3-E1细胞分化的影响

目的:构建含h BMP2(Human Bone morphogenetic proteins2,h BMP2)质粒DNA的β-TCP/胶原(β-Tricalcium Phosphate/Collagenβ-TCP/胶原)支架材料,并研究其对MC3T3-E1细胞分化的影响。方法:制备纳米级多孔β-TCP/胶原支架并负载含BMP2目的基因的质粒DNA形成基因修饰的支架材料。建立MC3T3-E1细胞株与复合支架的体外培养体系。将其分为支架组和平皿组,再根据质粒的不同浓度每组再分为4个小组。复合培养后取样通过扫描电镜和光镜进行细胞形态学观察;1、3、7、14d ALP活性检测测量细胞碱性磷酸酶的活性,1、3、7、14d茜素红染色观察,实时荧光定量PCR检测细胞周期1、3、7、14d观察Runx2、OCN、ALP、OPN因子,检测结果处理并进行统计学分析。结果:含h BMP2为目的基因的质粒DNA修饰纳米β-TCP/I型胶原溶液复合材料上细胞黏附数、分化数量及材料表面分布都高于单纯含h BMP2为目的基因的质粒DNA,具有统计学意义(P<0.05),通过用碱性磷酸酶活性ALP、茜素红染色检测结果显示支架组对MC3T3-E1细胞成骨能力的影响优于平皿组,具有统计学意义(P<0.05)。结论:负载h BMP2基因修饰的β-TCP/胶原支架材料具有良好的生物相容性、优良的骨诱导性和骨传导性,是一种理想的骨缺损修复材料。

hBMP-2修饰β-TCP/Ⅰ型胶原复合材料对MC3T3-E1细胞增殖的影响

目的:探究含人的骨形成蛋白-2为目的基因的质粒DNA修饰纳米β-磷酸三钙(Tricalcium phosphate)/Ⅰ型胶原溶液复合材料对小鼠前成骨细胞增殖的影响。方法:含hBMP-2为目的基因的质粒DNA修饰纳米β-TCP/Ⅰ型胶原溶液复合材料,建立MC3T3-E1细胞株与纳米复合材料体外培养体系。将其分为支架组和平皿组,扫描电镜、光镜观察细胞学形态,Alamar Blue法检测细胞增殖,MuseTMCell Analyzer法检测细胞周期,实时荧光定量PCR检测Cdk2、Cdk4等细胞增殖基因。结果:复合材料细胞黏附数、增殖数及表面分布高于平皿组(P<0.05),实验结果显示支架组均优于平皿组。结论:复合材料与单纯含hBMP-2为目的基因的质粒DNA相比,更能促进前成骨细胞黏附、增殖及功能代谢,表明其对前成骨细胞具有良好细胞相容性,可成为一种新型的具有应用前途的骨修复或组织工程材料。