甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质生物活性支架的制备及性能

背景:牙髓-牙本质再生一直是近几年研究的热点及难点,构建复合生物支架材料为牙髓-牙本质再生提供了新的思路与方法。目的:观察甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质支架对人牙髓干细胞增殖、迁移与成骨分化的影响。方法:将不同质量的经处理牙本质基质分散至甲基丙烯酸酐改性明胶溶液中,使甲基丙烯酸酐改性明胶与经处理牙本质基质的质量比分别为2∶1、1∶1、1∶2,采用冷冻干燥法制备甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质支架,检测支架的微观形貌、吸水率及机械性能。采用不同质量比的支架浸提液、DMEM培养基(对照组)分别培养人牙髓干细胞,检测细胞增殖与迁移情况。采用不同质量比的支架浸提液+成骨诱导液、DMEM培养基+成骨诱导液(对照组)分别培养人牙髓干细胞,碱性磷酸酶染色分析成骨能力。结果与结论:①扫描电镜下可见3组支架均具有多孔结构,随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,支架的孔隙率升高,组间两两比较差异有显著性意义(P<0.05);随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,支架的吸水率升高,组间两两比较差异有显著性意义(P<0.05);随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,支架的抗压强度、剪切强度增大。②CCK-8检测显示培养3,5,7 d,2∶1、1∶1、1∶2支架组细胞增殖吸光度值均高于对照组(P<0.05),并且随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,细胞增殖吸光度值升高(P<0.05);细胞划痕实验显示2∶1、1∶1、1∶2支架组细胞迁移率均大于对照组(P<0.05),并且随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,细胞迁移率增大(P<0.05)。③碱性磷酸酶染色显示,2∶1、1∶1、1∶2支架组细胞成骨分化能力均强于对照组,并且随着支架中经处理牙本质基质质量的增加,细胞成骨能力增强。④结果表明,甲基丙烯酸酐改性明胶与经处理牙本质基质质量比为1∶2的支架最适合牙髓干细胞的增殖与分化。

处理牙本质基质浸提液对牙髓干细胞成牙分化的影响

目的:观察处理牙本质基质(TDM)浸提液对牙髓干细胞(DPSC)成牙分化的诱导作用及可能机制。方法:取健康离体牙,采用梯度脱矿法制备TDM并收集TDM浸提液。将分离培养的DPSC分为2组,分别用正常培养基(正常对照组)和TDM浸提液(TDM组)培养7 d。采用Western blot法检测2组细胞中成牙相关蛋白(DSPP、DMP-1、Runx2、ALP),GSK3β,磷酸化GSK3β(Ser9)及活化的β-catenin蛋白的表达,采用免疫荧光染色定位活化的β-catenin。结果:与正常对照组比较,TDM组成牙相关蛋白表达均升高,GSK3β磷酸化水平与活化的β-catenin蛋白表达升高(P<0.05);免疫荧光染色结果显示活化的β-catenin定位在细胞核中,且TDM组活化的β-catenin荧光强度强于正常对照组。结论:TDM浸提液可以促进DPSC成牙分化,其机制可能与抑制GSK3β、激活Wnt/β-catenin信号通路有关。