PGE2、COX-2表达与牙槽骨成骨活性、内氧水平的关系

目的:探讨前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)、环氧合酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)表达与牙槽骨成骨活性、内氧水平的关系。方法:选择2021年3月—2023年3月收治的56例慢性牙周炎且牙槽骨感染的患者为试验(牙周炎)组,同一时段53例健康牙槽骨为对照组。采用组织块培养法进行成骨细胞培养,采用改良Kaplow碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色鉴定细胞,利用ELISA试剂盒检测COX-2、PGE2、破骨细胞抑制因子(osteoclastogenesis inhibitory factor,OPG)和核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κb ligand,RANKL)等的表达,比较2组患者PGE2、COX-2、OPG、内氧水平、ALP和RANKL的表达水平,并分析其相关性。采用SPSS 27.0软件包对数据进行统计学分析。结果:牙周炎组的PGE2、COX-2、RANKL显著高于对照组,而OPG、内氧水平、ALP显著低于对照组(P<0.05)。PGE2、COX2呈高度正相关,与OPG、内氧水平和ALP呈高度负相关,但与RANKL呈高度正相关(P<0.05)。结论:PGE2、COX-2表达与ALP、内氧水平呈高度负相关,可考虑通过增加内氧水平,加大氧分压,并通过药物调节ALP水平,改变牙周炎或其他类似疾病的炎症状况。

牛骨肽钙螯合物制备、表征及其促MC3T3-E1细胞成骨活性

目的:为制备人体高效吸收利用的补钙剂并探究其对MC3T3-E1细胞成骨活性的影响。方法:对牛骨多肽进行钙螯合处理,以钙螯合能力为考察指标,通过响应面方法确定最佳制备条件;利用红外光谱、X射线衍射和原子吸收等方法探究肽钙螯合物的结构特性及其稳定性;通过细胞实验探究牛骨肽钙螯合物对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化活性的影响。结果:制备牛骨肽钙螯合物的最佳条件为肽钙质量比2.97∶1、温度62.54℃、pH 9.06。在该条件下,钙螯合能力达到55.65μg/mg。光谱结构分析结果表明氨基氮、羟基氧和羧基氧是钙主要螯合位点,二者之间主要通过配位键结合,且肽螯合钙后分子质量增加;此外,牛骨肽钙螯合物稳定性受温度影响较小,但对pH值较敏感。MC3T3-E1细胞实验结果表明肽钙螯合物具有明显促MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化活性的作用。结论:制备的牛骨肽钙螯合物具有潜在的促MC3T3-E1细胞成骨活性功效。

Zr-30Ta和Zr-25Ta-5Ti烧结合金作为口腔科和骨科植入体的生物相容性和成骨活性

采用细胞培养实验系统评价新型Zr-30Ta和Zr-25Ta-5Ti合金的生物相容性和成骨活性。采用轮廓仪和视频光学接触角测量仪测定合金的表面粗糙度和接触角。从蛋白质吸附和材料对MC3T3-E1成骨细胞、NIH3T3成纤维细胞和RAW264.7巨噬细胞的细胞毒性、黏附与增殖方面评价合金的生物学性能。通过碱性磷酸酶(ALP)活性、细胞外基质的矿化和胶原蛋白的分泌评价成骨活性。采用流式细胞术测定巨噬细胞极化以评估免疫反应。结果表明,Zr-30Ta和Zr-25Ta-5Ti合金的生物学性能优于CP-Ti合金,其成骨活性亦明显优于CP-Ti。在最初24 h内,Zr-30Ta和Zr-25Ta-5Ti合金能诱导巨噬细胞表型M1和M2的平衡表达。因Zr-30Ta和Zr-25Ta-5Ti合金良好的表面性能和化学成分,其具有更优的生物相容性和成骨活性。总之,Zr-30Ta和Zr-25Ta-5Ti合金是口腔科和骨科植入体的潜在候选材料。

钛表面有序微米凹坑结构的构筑及其对BMSCs成骨活性的影响

目的:在钛表面构筑有序微米凹坑结构并评价其成骨活性。方法:机械抛光纯钛片随机分为3组(n=3):A组对照组,未再做任何处理,B组用HF酸蚀处理,C组用NaCl-HF电化学刻蚀处理形成有序微米凹坑结构。将骨髓间充质干细胞(BMSCs)培养在样本表面。观察细胞形态,检测细胞黏附和细胞增殖,检测细胞胶原分泌和细胞外基质(ECM)矿化。结果:无序微米沟壑状结构的B组试样,其表面BMSCs倾向于多边形黏附形态,促进了细胞胶原分泌和ECM矿化(P<0.05)。20μm大小有序微米凹坑阵列的C组试样,其表面多边形黏附形态的BMSCs可跨越多个微米凹坑而更为铺展,并且伸出较多细长的伪足与周边的细胞呈现紧密连接,明显促进了细胞黏附、细胞胶原分泌和ECM矿化(P<0.05)。B组和C组表面BMSCs的细胞增殖虽然均受到了一定程度的抑制,但是其还是随着时间推移而明显增加。结论:有序微米凹坑结构的试样可以最大程度促进BMSCs的细胞黏附和成骨分化,并具有良好的成骨活性。

富血小板血浆对体外培养骨髓间充质干细胞增殖及成骨活性的作用

目的 观察富血小板血浆 (platelet- rich plasma,PRP)在体外培养骨髓间充质干细胞 (marrowmesenchymal stem cells,MSCs)的增殖及成骨作用 ,探讨 PRP促进骨修复的细胞和分子机制。 方法 体外培养人MSCs,分为实验组 (n=9)与对照组 (n=9) ,实验组进行 PRP干预 (10μl/ ml培养液 )。于不同时间点收集两组细胞 ,以流式细胞仪检测 S期比例 ,MTT法检测细胞增殖活性 ,碱性磷酸酶 (alkaline phosphatase,AL P)测定和四环素荧光法检测细胞成骨活性 ,逆转录 PCR检测成骨启动基因 cbfa1的表达。 结果 PRP作用于 MSCs,可刺激细胞增殖 ,流式细胞仪检测 PRP加入后 2 4 h S期比例由对照组 7.2± 0 .5至 14 .5± 0 .4具有统计学意义 (P<0 .0 1) ,MTT法显示 PRP作用后细胞增殖加速 ,第 4天达到平台期。而 AL P活性在作用后 3、6和 9d达到 7.79± 1.98、9.5 1± 2 .31和 14 .0 3± 3.0 2 ,与对照组 2 .0 6± 0 .77、2 .84± 0 .82和 2 .5 8± 0 .84组间比较差异有统计学意义 (P<0 .0 5 )。矿化结节形成增多 ,逆转录 PCR显示 cbfa1的表达在 PRP加入 2、4和 8h逐渐加强。 结论 PRP对骨修复的促进作用与其促进 MSCs增殖、加强成骨启动基因的表达、增强成骨活性的作用有关。

人脱细胞骨复合骨髓基质细胞成骨活性的实验研究

目的 研究人脱细胞骨(HAB)复合经诱导的骨髓基质细胞的实验效果,观察细胞的黏附和生长情况,并对其成骨活性进行检测。方法 用15％的过氧化氢和乙醚去除人髂骨块内的结缔组织和细胞成分,消毒后制备人脱细胞骨。取材活体或新鲜尸体的骨髓行骨髓基质细胞培养,细胞纯化后加入β-甘油酸钠,地塞米松和抗坏血酸等向成骨方向诱导,并进行对照培养。通过碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN)检测来确定骨髓基质细胞的增殖和分化情况,将诱导的骨髓基质细胞浓缩后复合到制备好的脱细胞骨块内进行复合培养。8d后通过光镜和电镜等形态学观察以及生化指标检测来确定细胞的成骨活性。结果 人髂骨块内细胞清除干净,骨基质保存良好;诱导后的骨髓基质细胞ALP和OCN水平明显高于对照组(P<0.05);复合后的人脱细胞骨培养液中ALP和OCN检测呈阳性;骨髓基质细胞在HAB支架内附着紧密,生长良好。结论 人脱细胞骨复合经诱导的骨髓基质细胞在体外具有有效的成骨功能,是一种较为理想的骨组织工程材料。

复合基因重组人骨形成蛋白-2异种骨的研制及成骨活性研究

目的 研制新型具有诱导成骨活性的异种骨植骨材料。方法 在重组合异种骨 (RBX)基础上 ,以基因重组人骨形成蛋白 - 2 (rh BMP- 2 )取代从牛皮质骨中提取的牛 BMP,与去抗原牛松质骨载体 (BCB)复合 ,制成复合 rh BMP- 2的异种骨 (rh BMP- 2 / BCB) ;将 4周龄雄性 BAL B/ C小鼠 6 0只 ,随机分为实验组和对照组 ,于实验组小鼠左股部肌袋植入 rh BMP- 2 / BCB骨粒 ,对照组小鼠左股部肌袋植入 BCB骨粒 ,术后 7、14及 2 1天取材 ,通过组织学、骨计量学方法检测 rh BMP- 2 / BCB的诱导成骨活性。结果 1实验组术后 7天在小鼠肌袋可诱导软骨生成 ,14天形成编织骨 ,2 1天改建成板层骨并形成大量骨髓 ;对照组于术后各时间点均未见有软骨及骨形成。 2实验组的碱性磷酸酶活性和钙含量均高于对照组 ,具有统计学意义 (P<0 .0 1)。结论 rh BMP- 2 / BCB具有较好的骨诱导能力 。

电活性可生物降解纳米复合材料PAP/op-HA/PLGA的制备及成骨活性

以苯胺五聚体(AP)与聚乳酸(PLA)的三嵌段共聚物(PAP)与表面接枝低聚乳酸的纳米羟基磷灰石(op-HA)和聚丙交酯-乙交酯(PLGA)的复合物共混,制备了电活性可降解纳米复合材料PAP/op-HA/PLGA,采用紫外-可见光谱、循环伏安扫描和标准四探针法分析其电化学特性及电导率.采用ESEM观察其膜表面形貌,用接触角评价其亲水性.通过在材料膜表面接种兔成骨细胞进行体外培养,采用荧光染色、NIH ImageJ图像分析和Real-time PCR综合评价细胞在材料表面的黏附、扩展(细胞面积比)和成骨相关基因的表达水平,以此评价新型电活性纳米复合骨修复材料PAP/op-HA/PLGA的表面性质和生物活性.结果表明,PAP/op-HA/PLGA的电导率较低(5×10-6 S/cm),但具有良好的电化学氧化还原性能,PAP质量分数为0.1%时,材料的亲水性明显改善,成骨细胞的黏附和扩展明显增强.培养7 d时骨形态蛋白-2(BMP-2)和骨连接蛋白(Osteonectin)的基因表达水平明显提高,而对Ⅰ型胶原蛋白的基因表达无明显影响.表明PAP/op-HA/PLGA具有良好的细胞相容性和成骨活性.

小夹板外固定与钢板内固定材料置入对骨折断端成骨活性的影响(英文)

背景: AO技术存在许多的缺陷,如"应力遮挡"产生的负面效应等。近年来国内外学者认为弹性固定法最合理,是最有利于骨折愈合的治疗理念。目的:观察小夹板外固定对兔长管状骨骨折断端成骨活性的影响,并与钢板内固定材料置入方法比较。设计:随机对照动物实验。单位:湖北中医学院骨伤科研究所。材料:实验于 2006-04/2007-04 在湖北中医学院骨伤实验室完成。30只家兔随机分成小夹板固定组、钢板固定组,每组15只。自制小夹板,由具有较好弹性的杉树皮制成。分前后、内外侧四块夹板,夹板上宽下窄,在前后侧夹板靠近胫骨结节部刺一小孔。钢板由江苏金鹿集团医疗有限公司提供。方法:在左胫骨中下1/3处造成3mm骨缺损横行骨折模型,小夹板固定组用石膏固定5d后换成小夹板外固定,钢板固定组用4孔钢板内固定。术后 14,24,34 d 时分批处死各组动物,通过肉眼观察骨折处骨痂生长情况,并观察骨折愈合过程中骨痂组织形态学及骨生成细胞情况。主要观察指标:不同时期兔胫骨骨痂肉眼观察,骨痂组织形态学和骨生成细胞情况。结果:小夹板固定组骨痂形成早,早期成骨细胞丰富且活跃,34 d 时骨折全部骨性连接。钢板固定组:14d时骨折端见少量的纤维骨痂,仍有肉芽组织,24d时见少量的软骨连接,34 d 时骨痂已跨过骨折端,但未完全连接。小夹板外固定组与钢板固定组比较,骨折各期形成的骨痂量多,骨折愈合快结论:小夹板外固定能促进骨折处成骨细胞的分化增殖和血肿的吸收、骨痂的钙化、骨小梁的生长改建。

骨形态发生蛋白4和骨形态发生蛋白4/7基因转染对骨髓基质干细胞成骨活性差异的比较

背景:有文献报道骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)异源二聚体比同源二聚体的活性高,目前国内外尚无BMP-4/7异源二聚体与BMP-4同源二聚体间诱导成骨活性比较的报道。目的:观察不同基因BMP-4、BMP-4/7对骨髓基质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨活性的差异,探讨融合基因BMP-4/7的生物学活性。方法:经脂质体转染分离培养的兔BMSCs,G418筛选出稳定表达株,利用RT-PCR法证明目的基因在BMSCs中的表达情况;以BMP-4和BMP4/7融合基因修饰的AAV载体,转染兔BMSCs,MTT法检测不同基因转染细胞的增殖能力;以BMP-4单基因和BMP-4/7融合基因修饰的AAV载体转染兔BMSCs7d后,测定两组细胞内碱性磷酸酶及骨钙素水平,观察成骨活性的变化。结果与结论:实验成功构建高滴度的分别携带BMP-4单基因、BMP-4/7融合基因的重组腺相关病毒载体AAV-BMP-4、AAV-BMP-4/7;RT-PCR结果证明目的基因能够在BMSCs中得到稳定表达。AAV-BMP-4及AAV-BMP-4/7载体转染效率分别为68.20%、72.18%;转染BMSCs后,细胞增殖能力均明显提高,BMP-4/7融合基因的细胞增殖能力活性高于BMP-4单基因。以BMP-4和BMP-4/7融合基因修饰的AAV转染细胞7d后,细胞内碱性磷酸酶活性明显上调,骨钙素水平升高,成骨活性均增强;两种基因比较,BMP-4/7融合基因成骨活性强于BMP-4单基因(P<0.01)。提示BMP-4、BMP-4/7修饰的AAV载体转染效率高,对BMSCs均有成骨活性,其中BMP-4/7融合基因成骨活性强于BMP-4单基因。

重组腺病毒载体Ad-LMP-1的构建及其转染MSC后成骨活性

【目的】快速构建大鼠LIM矿化蛋白-1基因重组腺病毒载体,转染MSC,探讨LMP-1基因对MSC成骨分化和成骨活性的影响。【方法】从大鼠成骨细胞内提取总RNA,并设计LMP-1特异性引物进行RT-PCR,获取LMP-1基因后利用Invitrogen公司的TOPO定向克隆技术创建入门克隆pENTR/D-LMP-1。转化TOP10细菌后,挑取阳性克隆摇菌提取质粒,入门克隆再与表达载体pAD/CMV/V5-DEST进行同源重组反应得到病毒载体pAD/CMV/V5-LMP-1,转化细菌后挑选阳性克隆摇菌提取重组病毒质粒,用PacI内切酶线性化后用转染293A细胞后得到重组腺病毒载体。以腺病毒为载体,将大鼠LMP-1基因体外转染于3代大鼠MSC细胞内,检测LMP-1基因在MSC细胞的表达,分别观察转染后实验组与对照组I型胶原、碱性磷酸酶、骨钙素表达变化以及骨钙结节的形成情况,评价LMP-1基因的成骨能力。【结果】成功获取大鼠LMP-1基因,入门质粒与病毒表达质粒经过酶切鉴定以及测序验证。LMP-1基因能在MSC中高效表达,转然后MSC的I型胶原,碱性磷酸酶、骨钙素的表达明显增强,骨钙结节形成增多。【结论】利用Gateway技术构建LMP-1重组腺病毒载体相对简单,可快捷获得的pAd-LMP-1。pAd-LMP-1转染MSC后,LMP-1基因能促进MSC向成骨细胞分化,增强其成骨作用。

体外培养人体脂肪基质细胞和骨髓基质细胞的成骨活性对比

背景:目前组织工程骨构建研究中的种子细胞主要来源于骨、骨膜、骨髓及骨外组织,近年来的研究多集中于骨髓基质细胞。而脂肪中基质细胞的发现,有望取代骨髓基质细胞。目的:观察体外培养脂肪基质细胞与骨髓基质细胞的生物学特性,并比较二者成骨诱导后的碱性磷酸酶活性,从成骨活性方面来评价脂肪基质细胞能否取代骨髓基质细胞。方法:手术中收集同一人体的脂肪组织与骨髓组织。脂肪组织经机械切割后以Ⅰ型胶原酶消化获得脂肪基质细胞,骨髓组织以淋巴细胞分离液密度梯度离心法分离骨髓基质细胞;体外培养、传代后以诱导培养液行成骨诱导培养。诱导后第2,3周各检测1次细胞中的碱性磷酸酶活性,并行VonKossa钙结节染色鉴定成骨细胞。结果与结论:共获得15例患者的脂肪与骨髓组织,其中10例完成实验。与骨髓基质细胞相比,脂肪基质细胞更易培养成活,扩增速度快;二者细胞形态相似,诱导培养后细胞外基质中均有黑色的钙结节形成;碱性磷酸酶活性二者差异无显著性意义(P>0.05)。结果提示脂肪组织来源丰富,脂肪基质细胞成活容易,具有与骨髓基质细胞相似的生物学性能,且易培养、增殖快,二者的成骨活性相似,脂肪基质细胞比骨髓基质细胞更具有优势。

山芝烯二醇对体外培养成骨细胞成骨活性的影响

为研究玉柏石松提取物山芝烯二醇对体外培养小鼠颅骨成骨细胞活性的影响,采用MTT法、碱性磷酸酶(ALP)试剂盒、荧光定量PCR检测不同浓度药物作用不同时间后成骨细胞增殖、ALP活性和成骨活性相关基因,如原癌基因(c-jun、c-fos)、成骨转录因子(Osterix)、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)、骨钙素(OC)表达.结果显示:山芝烯二醇处理早期(3 d)促进成骨细胞增殖,促进c-jun、c-fos基因表达,先抑制后促进Osterix基因表达;晚期(9 d)促进ALP活性和ALP、Col-Ⅰ基因表达,对OC基因无明显影响.说明山芝烯二醇可以促进成骨细胞的增值,ALP活性及部分骨相关基因表达,是玉柏石松促进骨愈合的有效成分之一.

骨基质明胶诱导成骨活性的实验研究

实验将同种骨基质明胶（BMG）和脱钙骨基质DBM分别植入大鼠肌肉，以评价BMG的诱导成骨活性。术后2～20天X线摄片和光镜观察的结果显示，BMG骨诱导能力明显优于DBM。作者探讨了肌内诱导成骨的发生机制，BMG骨诱导能力较强的原因和新骨形成伴随有植入物吸收的意义。

携载BMP-2的PLGA缓释微球的制备及其成骨活性的研究

目的以聚乳酸-聚乙醇酸(PLGA)制备新型缓释载药微球,携载骨生长因子2(BMP-2),研究其物理学特性以及在体内、体外对成骨的影响。方法采用复合复乳法制备载有BMP-2的PLGA缓释微球,检测形态、粒径、载药率、包封率、释药规律。观察其在体外环境下对骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖分化的影响,观察其在小鼠股部肌肉内异位成骨的情况。结果缓释微球的表面光滑,平均粒径为(242.2±31.3)μm,正态分布,微球的体外释药规律符合双相动力学释药规律。随着微球缓释量的增加,携载BMP-2的微球组细胞增殖明显加快(P<0.05),BMP-2介导的BMSCs增殖呈浓度依赖性升高(P<0.05)。微球体内成骨效果明显,4周后可见大量的骨小梁,并有骨髓腔形成。结论携载BMP-2的PLGA缓释微球具有良好的载药特性,可明显促进BMSCs增殖、分化、提高成骨活性。在骨组织工程研究中具有广阔的应用前景。

辛伐他汀对人牙周膜细胞成骨活性的影响

目的研究辛伐他汀对人牙周膜细胞成骨活性的影响。方法将第3代人牙周膜细胞在条件矿化培养液中诱导培养,同时加入不同浓度的辛伐他汀,将其分为A组(0mol/L)、B组(1×10-9mol/L)、C组(1×10-8mol/L)、D组(1×10-7mol/L)、E组(1×10-6mol/L),分别检测碱性磷酸酶活性、骨桥蛋白(OPN)表达,并对矿化结节进行计数。结果辛伐他汀各浓度组(1×10-9、1×10-8、1×10-7、1×10-6mol/L)均能促进人牙周膜细胞的成骨分化和矿化,其中1×10-8、1×10-7、1×10-6mol/L与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05),1×10-7mol/L的辛伐他汀组促进成骨活性的作用最明显。结论适宜浓度的辛伐他汀可以有效促进人牙周膜细胞的成骨活性。

碳酸化羟基磷灰石表面成骨活性的研究

目的 :探讨碳酸化羟基磷灰石 (carbonatedhydroxyapatite ,CHA)表面的成骨活性。 方法 :在CHA直接培养成骨细胞MC3T3 E1,观察细胞的黏附和增值数目 ,并检测碱性磷酸酶 (ALP)活性和Ⅰ型胶原mRNA的表达 ,并以骨水泥 (PMMA)作为对照。结果 :MC3T3 E1细胞在CHA表面黏附和增值数目明显高于PMMA ,并且ALP活性和Ⅰ型胶原mRNA表达水平均高于PMMA。结论 :成骨细胞可直接在CHA表面黏附、增殖和并表达较高的成骨活性 。

纳米淡水珍珠粉对成骨细胞成骨活性的影响

目的研究纳米淡水珍珠粉(nanonized freshwater pearl powder,NFPP)对成骨细胞成骨活性的影响。方法将NFPP与成骨细胞在体外共同培养,以纳米羟基磷灰石(nanonized hydroxyapatite,NAHA)作为阳性对照组,空白组作为阴性对照组,以细胞贴壁实验检测成骨细胞的黏附,CCK-8法检测成骨细胞的增殖,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)试剂盒检测成骨细胞的分化,茜素红染色检测成骨细胞矿化结节的形成。结果成骨细胞的增殖、分化在实验组与两对照组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05),但细胞贴壁率实验组与阳性对照组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。实验组中矿化结节面积高于两对照组。结论NFPP能促进成骨细胞的增殖、分化与矿化结节的形成,但对成骨细胞黏附的促进作用与NAHA基本一致。

磺酸基修饰聚醚醚酮表面及其成骨活性

采用紫外光引发对苯乙烯磺酸钠在聚醚醚酮(PEEK)表面进行接枝聚合,将磺酸基引入至PEEK表面以改善其成骨活性。用X射线光电子能谱和水接触角测试对磺酸基修饰的PEEK进行表征,同时,用MC3T3-E1成骨细胞评价磺酸基修饰PEEK的成骨细胞相容性和成骨分化活性。结果表明,采用紫外光引发成功获得了磺酸基修饰的PEEK表面,且改变紫外光辐照时间能获得不同含量磺酸基修饰的PEEK表面;与未修饰PEEK表面相比,磺酸基修饰PEEK表面能显著改善成骨细胞的黏附、铺展、增殖与成骨分化活性,且成骨细胞的黏附、铺展、增殖与成骨分化活性随磺酸基含量的增加而增强。