不同成骨诱导体系对MC3T3-E1成骨分化的影响

目的:明确前成骨细胞MC3T3-E1最佳体外成骨诱导体系。方法:构建不同成骨诱导体系,分别为A组地塞米松0.1μmol/L、抗坏血酸50μg/mL及β-甘油磷酸钠10 mmol/L;B组地塞米松0.01μmol/L、抗坏血酸50μg/mL及β-甘油磷酸钠10 mmol/L;C组地塞米松1μmol/L、抗坏血酸50μg/mL及β-甘油磷酸钠10 mmol/L;D组抗坏血酸50μg/mL及β-甘油磷酸钠10 mmol/L;E组抗坏血酸100μg/mL及β-甘油磷酸钠5 mmol/L。对MC3T3-E1进行为期7 d、14 d的体外成骨诱导,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色对在不同成骨诱导体系作用下MC3T3-E1成骨分化的影响进行分析,通过RT-qPCR检测成骨分化相关基因ALP、Runx2、COL-1、OCN、OPN表达水平,比较不同成骨诱导体系的诱导性能。结果:B、D和E组茜素红定量最优,差异具有统计学意义(P<0.05),诱导7 d的RT-qPCR结果显示C组ALP、Runx2、COL-1的基因表达量最高(P<0.05)。诱导14 d的RT-qPCR结果显示:OCND组表达最高(P<0.05)。结论:地塞米松和抗坏血酸的浓度均对MC3T3-E1的成骨分化产生影响,C组1μmol/L地塞米松、50μg/mL抗坏血酸与10 mmol/Lβ-甘油磷酸钠早期成骨更佳,选择其作为早期成骨验证,D组50μg/mL抗坏血酸与10 mmol/Lβ-甘油磷酸钠晚期成骨更佳,但综合考虑,建议B组0.01μmol/L地塞米松、50μg/mL抗坏血酸与10 mmol/Lβ-甘油磷酸钠成骨诱导体系用于MC3T3-E1体外晚期成骨研究。

氧化石墨烯修饰的类骨单位钛表面对巨噬细胞破骨分化影响的研究

目的本研究通过模拟天然骨单位进行同心圆结构的设计,并修饰氧化石墨烯(GO),探究新的仿生微纳米结构表面对巨噬细胞RAW264.7破骨分化的影响。方法实验分为光滑钛片组(SS)、微沟槽组(CMS)和微沟槽表面修饰GO组(GO-CMS),利用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪、原子力显微镜、X射线光电子能谱分析仪和拉曼光谱仪研究材料表面的理化性能,通过细胞活性检测、SEM和激光共聚焦显微镜研究修饰后的材料表面对RAW264.7的细胞生物学行为的影响,通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)免疫荧光染色、TRAP定量检测和荧光实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)研究其对巨噬细胞破骨分化的影响。结果巨噬细胞沿着微沟槽排列成同心圆状,修饰GO后,材料表面含氧基团增多,亲水性增加。GO-CMS组诱导形成的破骨细胞体积小,数量少,TRAP表达量最少,TRAP单位酶活性也最低。GO-CMS组虽然促进巨噬细胞的增殖,但破骨分化相关基因的表达低于SS组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论同心圆微沟槽限制了破骨细胞的融合及封闭区的形成,GO修饰类骨单位同心圆微沟槽抑制了巨噬细胞RAW264.7的破骨分化。