氧化铁纳米粒子复合纳米羟基磷灰石对大鼠下颌牙周骨缺损组织再生的影响

目的 探讨氧化铁纳米粒子(iron oxide nanoparticles, IONPs)复合纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite, nHA)对大鼠下颌牙周骨缺损组织再生的促进作用及可能机制。方法 SPF级SD雄性大鼠30只,随机分为模型组、nHA组、IONPs/nHA组,每组各10只。3组大鼠均于下颌牙周骨以牙科手机钻1个大小为3 mm×2 mm的骨缺损模型,模型组不给予材料植入,nHA组缺损区植入nHA,IONPs/nHA组缺损区植入IONPs复合nHA。术后6周,3组大鼠取下颌牙周骨,肉眼观察骨组织缺损情况,应用钼靶摄影机检测下颌牙周骨缺损区骨密度,行组织病理检查HE染色观察下颌牙周骨缺损区组织形态学变化,拍照计算缺损区新生骨面积百分比,采用Western blot法检测缺损区骨组织碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、骨钙素(osteocalcin, OCN)、Ⅰ型胶原蛋白(collagen-Ⅰ, Col-Ⅰ)相对表达量。结果 术后6周,模型组可见下颌牙周骨标本缺损区有明显凹陷,HE染色可见有成骨细胞聚集及骨基质,新生组织分布不均;nHA组可见缺损区尚未完全闭合,基本已修复,HE染色可见骨小梁形成;IONPs/nHA组可见缺损区修复基本完成,与周围骨组织连接处愈合良好,可见骨性纤维愈合,HE染色可见有骨基质形成并向骨小梁转变,骨小梁边缘可见成骨细胞及软骨细胞。IONPs/nHA组下颌牙周骨缺损区骨密度(145.32±28.01)、新生骨面积百分比[(32.36±4.50)%]及骨组织ALP(0.36±0.08)、OCN(0.75±0.12)、Col-Ⅰ(1.05±0.20)蛋白相对表达量均高于nHA组[110.52±25.02、(27.36±4.56)%、0.20±0.05、0.38±0.10、0.60±0.10]、模型组[98.63±20.36、(22.32±4.01)%、0.08±0.03、0.18±0.06、0.42±0.08](P<0.05),nHA组均高于模型组(P<0.05)。结论 大鼠下颌牙周骨缺损采用IONPs复合nHA植入可明显促进牙周缺损骨组织再生,促进ALP、OCN、Col-Ⅰ蛋白表达,IONPs复合nHA材料有可能成为理想的牙周组织工程支架材料。

血小板胶-胶原生物活性复合膜修复大鼠牙周骨组织缺损

背景:近些年,组织工程学的发展为牙周组织缺损的治疗与组织再生提供了新途径。组织工程学治疗手段包括种子细胞、支架和生长因子。血小板胶因含大量血小板生长因子,胶原常被用于支架材料的制备,故血小板胶与胶原生物活性复合膜可为缺损组织提供支架及生长因子。目的:观察血小板胶-胶原生物活性复合膜在修复大鼠牙周骨组织缺损中的作用。方法:实验选取Wistar大鼠42只(由上海西普尔-必凯实验动物有限公司提供)。①将胶原裁成5mm×2mm大小,抽取6只大鼠10 mL全血后,从大鼠新鲜全血中获取富血小板血浆,按一定比例加入牛凝血酶、氯化钙和胶原制成血小板胶-胶原复合膜。测定全血及富血小板血浆中血小板计数值,ELISA法测定全血及富血小板血浆中血小板衍生生长因子AB、转化生长因子β、碱性成纤维细胞生长因子和血管内皮生长因子的水平。②将剩余36只大鼠建立下颌牙周骨缺损模型(骨缺损大小为5 mm×2 mm,磨除牙根面牙骨质)后,随机分成2组。血小板胶-胶原组将血小板胶-胶原复合膜置于骨缺损处,而对照组不放置任何材料。2,4和8周后获取2组大鼠牙周组织标本进行苏木精-伊红染色,测定新生牙周骨率、新生牙骨质、新生牙槽骨、新生牙周膜组织高度。免疫组织化学染色观察骨形成蛋白2的表达。结果与结论:①富血小板血浆中血小板计数均值为全血的4.78倍,即全血制备成富血小板血浆后血小板数量显著上升(P<0.05)。富血小板血浆中血小板衍生生长因子AB、转化生长因子β、碱性成纤维细胞生长因子和血管内皮生长因子的水平分别是全血中的3.10倍、3.45倍、7.17倍、5.45倍(P<0.05); ②苏木精-伊红染色观察结果:两组新生骨率、新生牙骨质、新生牙槽骨、新生牙周膜组织高度在2周时差异无显著性意义(P> 0.05),第4和第8周时,血小板胶-胶原组上述指标均显著高于对照组(P <0.05);③免疫组化结果显示,在2周时,血小板胶-胶原组骨形态发生蛋白2开始表达,4周时骨形态发生蛋白2表达最强(P <0.05),而8周时阳性表达减弱(P>0.05);④结果提示,血小板胶-胶原生物活性复合膜可明显促进新生牙组织再生,并伴随着骨形态发生蛋白2的表达,减小牙周组织缺损后的修复时间。