FGF13通过调节线粒体功能对下牙槽神经损伤修复的作用研究

目的:探究成纤维细胞生长因子13(fibroblast growth factor 13,FGF13)在下牙槽神经损伤修复中的作用及机制。方法:建立SD(Sprague-Dawley)大鼠下牙槽神经损伤模型,在损伤后1、3、7 d时收取下牙槽神经组织样本RNA,实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测损伤后不同时间FGF13基因的表达水平;提取新生SD大鼠的原代三叉神经细胞,并将其分为实验组和对照组,分别转染FGF13过表达质粒和对照质粒,转染成功后3 d提取细胞RNA,利用RT-qPCR检测神经营养因子的基因表达水平,并对三叉神经细胞进行Neun和βⅢ-Tubulin免疫荧光染色,使用激光扫描共聚焦显微镜摄片,观测神经细胞的轴突长度;将ND7/23神经细胞分为过表达组(ND7/23-FGF13)和对照组(ND7/23-vector),分别转染FGF13过表达慢病毒和对照病毒,嘌呤霉素筛出稳转株,进行FGF13蛋白免疫荧光染色和JC-1线粒体膜电位荧光探针染色,提取细胞RNA,利用RT-qPCR检测线粒体自噬相关基因的表达。结果:下牙槽神经损伤后1 d,该组织的FGF13表达量显著升高,损伤后3 d表达量降低,损伤后7 d表达量降至对照组水平;实验组与对照组相比,其FGF13、神经生长因子(nerve growth factor,NGF)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)等表达量升高,实验组细胞轴突长度大于对照组;慢病毒过表达组与对照组相比,FGF13蛋白在细胞核中分布更密集,线粒体膜电位明显升高,线粒体自噬相关基因表达量升高。结论:下牙槽神经损伤后,FGF13表达量出现一过性升高,其对下牙槽神经的修复过程可能具有潜在意义;在三叉神经细胞中过表达FGF13可以促进神经细胞的轴突伸长,其内在机制可能与调节线粒体功能、促进线粒体稳态有关。

Nrf2在口腔医学领域的研究进展

核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)是转录因子家族中的重要蛋白,其分子量为66 kDa。近年来,在Nrf2的活性调控、下游途径和对疾病发展的影响等方面取得了重大的研究进展,但其在口腔疾病方面的研究进展鲜有报道,本文就Nrf2在口腔疾病方面的研究进展作一综述。

水凝胶仿生构建干细胞微环境应用于骨组织修复

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)具有自我复制和多向分化潜能的特点,水凝胶被广泛用于负载MSCs通过细胞治疗和组织工程修复各类口腔疾病,同时被用于仿生构建MSCs微环境,作为研究干细胞分化调控机制的工具,促进定向调控干细胞分化培养体系的发展。MSCs生存在一个复杂的微环境中,其生命活动受到微环境信号的调控,通过构建水凝胶载体模仿MSCs微环境,根据不同应用可以在一定程度上调控MSCs的分化潜能:本综述概括了目前关于利用水凝胶仿生设计MSCs微环境的研究进展,总结了用于负载MSCs水凝胶的材料性能、材料设计及其在骨组织修复中的应用。

多模态数据融合引导的数字化种植和全口咬合重建

目的:探究应用多模态数据融合引导完成复杂数字化种植和全口咬合重建的可行性。方法:对一牙列重度磨耗伴牙列缺损的患者,获取并整合其口内扫描(intraoral scanning,IOS)、口外面部扫描(extral-oral face scanning,EOS)、锥形束CT(cone beam computed tomography,CBCT)及下颌运动等口颌系统的多模态数据,融合构建出四维虚拟牙科患者(virtual dental patient,VDP)。在四维VDP的引导下进行数字化种植和全口咬合重建,使用光学定位的下颌运动系统获取动态咬合数据,利用计算机辅助设计和计算机辅助制造(computer-aided design and computer-aided manufacturing,CAD/CAM)设计制作出最终修复体,完成全口咬合重建修复,并进行客观性评估。结果:该病例取得较好的修复治疗效果,患者对美观和功能满意,口颌系统健康、舒适。客观性评估数据显示,咬合重建后,患者牙尖交错位(intercuspal position,ICP)时的静态咬合和前伸、侧方运动时的动态咬合都得到了明显的改善,在前牙美学区和后牙功能区都取得了满意的治疗效果。结论:应用多模态数据融合引导完成复杂数字化种植和全口咬合重建具备可行性,值得推广。

炎性牙周膜干细胞影响T细胞迁移及活化的初步研究

目的:初步探讨炎性牙周膜干细胞(periodontalligamentstemcells,PDLSCs)在牙周炎中对T细胞免疫的影响及可能机制。方法:使用磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)和脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激PDLSCs模拟健康及炎性环境下的PDLSCs,收集2组PDLSCs条件培养液(conditioned medium,CM),即健康PDLSCs条件培养液(CON-CM组)和炎性PDLSCs条件培养液(LPS-CM组),并收集同批次培养液为阴性对照(NC组),分别将其作用于人正常T淋巴细胞系H9细胞,观察不同CM对T细胞增殖和迁移能力的作用。进一步采用植物血凝素-L(phytohemagglutinin-L,PHA-L)刺激T细胞免疫活化,采用CM作用于活化状态下的H9细胞,并检测T细胞免疫活化相关基因白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)、CC趋化因子受体6(CC chemokine receptor 6,CCR6)表达的变化,同时观察LPS刺激对PDLSCs分泌CC趋化因子配体20(CC chemokine ligand 20,CCL20)的影响。结果:与NC组和CON-CM组相比,LPS-CM组能促进T细胞的增殖、迁移,及IL-2、IFN-γ、IL-17和CCR6的表达(P<0.05),且在LPS的刺激下,PDLSCs分泌的CCL20含量明显增多(P<0.001)。结论:正常PDLSCs具有一定免疫调节作用,而炎性PDLSCs可能通过CCL20-CCR6轴促进了T细胞的增殖、迁移和活化等免疫生物学行为。

小鼠骨髓间充质干细胞衰老相关mRNA-miRNA分析

目的 骨髓间充质干细胞(BMSC,Bone marrow mesenchymal stem cells)是来源于骨髓腔并具有多项分化潜能的干细胞。衰老损害了骨髓间充质干细胞的多向分化特性,导致与年龄相关的骨质流失,其关键调控因子仍不清楚。方法从Gene Expression Omnibus数据库下载mRNA(GSE44403)和microRNA(GSE57127)的表达数据集。R软件鉴定差异表达基因(DEG,Differentially expressed genes)和microRNAs(DEM,Differentially expressed microRNAs)。使用MiRTarbase预测DEM的靶点,并将DEM的靶基因与DEG取交集。用David数据库对获得的重叠基因进行功能富集化分析。利用Cytoscape进行PPI网络构建、Hub基因和重要模块的鉴定以及mRNA-miRNA调控网络的可视化。构建体外衰老细胞模型,RT-qPCR验证筛选的关键基因及相关microRNA。结果 在年轻和老年小鼠之间共鉴定出1917个差异mRNA和197差异microRNA。选择了miR-690、miR-494-3p、miR-181a、miR-142-5p、miR-188和miR-34b等前20个调控异常的DEM作为关键microRNAs。DEG与DEM靶点的重叠基因主要集中在PI3K-Akt信号通路、ErbB信号通路和EGFR信号通路中。在构建的PPI网络中,筛选出TOP10中的Hub基因(包括mTOR、Insr、GSK3b和Ppp2ca)和顶端模块。通过miRNA-mRNA调控网络及RT-qPCR验证结果,确定了miR-34b-5p-Insr重要调控对。结论 本研究发现衰老小鼠的间充质干细胞中存在miR-34b-5p-Insr重要调控对,可成为调控衰老BMSC细胞功能的潜在靶点。

载药纳米粒明胶纤维缓释支架对牙周膜细胞MMPs的影响

目的 :研究载免疫抑制剂SB203580的纳米粒-明胶(Ms-SB203580-gelatin)纤维缓释支架对牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,h PDLCs)的基质金属蛋白酶(matrix metalloproteninases,MMPs)表达的影响。方法 :通过透析法制备载药纳米胶束(Micelles-SB203580,Ms-SB203580),并通过电纺法构建载纳米粒明胶支架,检测支架材料的细胞相容性和对牙周膜细胞MMP-2、MMP-13基因和蛋白的表达影响。结果:透射电镜显示载药纳米粒能负载于明胶纤维中;细胞与支架复合后增殖情况良好;实验组MMP-2、MMP-13的表达低于阳性对照组。结论:载药纳米粒明胶纤维缓释支架能明显地抑制炎症因子,可进一步应用于牙槽骨骨组织工程。

川陈皮素纳米粒对破骨细胞作用的实验研究

目的:研究载川陈皮素(nobiletin,NOB)纳米粒(Nanoparticles,NPs)对破骨细胞的作用。方法:通过透析法制备载川陈皮素纳米胶束(NOB-poly(ethylene glycol)-block-poly(e-caprolactone micelles,NOB-PEG-PCL),以包封率和粒径作为评价指标。采用Malvern粒度仪测定纳米粒的粒径分布,透射电镜考察其形态,并考察纳米粒的体外释放行为。检测空白胶束和载药胶束对破骨细胞前体巨噬细胞的生物相容性,以及对破骨细胞相关基因的表达影响。结果:川陈皮素载药纳米粒的包封率为(76.34±3.25)%,载药量为(7.60±0.48)%,粒径为124 nm,透射电镜显示纳米粒粒径均一,成球状分布,12 h累积释放为65%,实验组NOB-PEG-PCL TRAP细胞阳性细胞数以及TRAP基因显著减少(P<0.05)。结论:实验表明载川陈皮素纳米粒能明显地减少破骨细胞数量,可进一步应用于牙槽骨骨组织工程。

静电纺丝取向纳米纤维作为组织工程生物支架的优势与特征

背景:组织工程技术依赖生物材料支架作为组织修复及再生的支撑结构。在这些生物支架中,静电纺丝纤维支架因其能够模拟细胞外基质天然结构等优点被广泛应用于再生医学。目的:综述目前静电纺丝取向纳米纤维在组织工程领域的应用。方法:由第一作者检索PubMed数据库2010年1月至2020年3月收录的相关文献,英文检索词为"electrospinning;aligned nanofibers;tissue engineering;regenerative medicine;bioactive materials",检索CNKI中国期刊全文数据库及万方数据库2010年1月至2020年3月收录的相关文献,关键词为"静电纺丝;取向纤维;有序纤维;组织工程;组织再生",最终纳入67篇文献进行归纳总结。结果与结论:静电纺丝是一种简便有效的纳米材料制备技术,近年来学者们通过静电纺丝技术将多种具有良好生物相容性及生物降解性的天然材料或聚酯材料制备成具有不同结构的电纺纳米纤维支架,并广泛应用于组织工程及再生医学等领域。其中,受天然细胞外基质高度定向特征启发而设计的静电纺丝取向纳米纤维支架,具有高度一致的纤维排列方向,可通过接触指导促进细胞黏附、迁移,而与细胞或生长因子的结合可进一步促进细胞的增殖、分化,最终实现组织再生,在神经、心肌、肌腱、骨组织再生及伤口愈合等领域中展现了其巨大的应用潜能及广阔的的应用前景。

多模态数据融合的可视化技术在咬合重建中的应用

目的通过多模态医学数据融合,实现数字化升高咬合垂直距离并进行咬合重建,应用于临床诊断及修复。方法利用软件手段,将口内扫描(IOS)、口外面部扫描(EOS)、锥形束计算机断层扫描(CBCT)、动态咬合运动轨迹进行多模态医学数据融合,创建可视化、可操作的四维虚拟牙科患者,对虚拟患者咬合及颞下颌关节进行系统性评估,在兼顾前牙美学及后牙修复空间的基础上,进行数字化升高咬合垂直距离,建立新的颌位并对接计算机辅助设计和计算机辅助制造(CAD/CAM)设备,实现咬合重建的固定修复。结果通过多模态医学数据融合及CAD/CAM设备的对接,得到了可视化、可操控的四维虚拟牙科患者,使咬合重建的固定修复技术更加便捷与安全。结论多模态数据融合创建四维虚拟患者创新地实现了同一患者各种数据在同时间、同空间的结合,方便、直观地展示了患者口颌系统解剖结构及功能状态,能够为临床医生提供有效的诊断与修复手段。

骨质疏松相关的microRNA的分析及其在成骨细胞氧化应激作用中的初步研究

目的:探究与骨质疏松相关的microRNA的生物学作用,并初步验证microRNA在氧化应激状态下在成骨细胞中的作用。方法:骨质疏松患者的microRNA芯片数据选自GEO数据库,使用GEO2R分析骨质疏松与非骨质疏松之间差异表达的microRNA,miRDB和miRTarBase数据库预测差异microRNA的靶基因并进行GO富集分析和KEGG通路分析,同时建立小鼠骨质疏松动物模型及处于氧化应激状态的成骨细胞,使用qPCR检测相关microRNA的表达。结果:从GSE74209数据集中筛选出│log(foldchange)│>2的microRNA26个,靶基因进行KEGG通路分析发现黏着斑、MAPK通路、激动蛋白骨架调节、趋化因子信号通路等与骨质疏松的发生密切相关,动物模型中检测到miR-491-3p、miR-22-3p、miR-223-3p、miR-32-3p、miR-30c-1-3p、miR-26b-5p表达均降低,氧化应激状态下成骨细胞中检测到miR-30c-1-3p、miR-32-3p表达降低,miR-32-3p与芯片分析结果一致。结论:miR-32-3p可能通过调节成骨细胞的氧化应激反应,在骨质疏松中发挥重要作用。

茶黄素-3,3′-双没食子酸酯对骨质疏松的作用及机制初探

目的:探究茶黄素-3,3′-双没食子酸酯(theaflavin-3,3′-digallate,TF3)对骨质疏松的作用及其机制。方法:建立小鼠去卵巢(ovariectomy,OVX)骨质疏松模型,注射剂量为1 mg/kg和10 mg/kg的TF3,3个月后取股骨进行微型CT(Micro-CT)分析。体外应用过氧化氢(H2O2)建立MC3T3-E1细胞氧化应激模型,并分别加入0、1、10μmol/L的TF3,检测TF3对细胞活性、细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量和抗氧化基因表达的影响。结果:Micro-CT分析结果表明,TF3能降低骨质疏松的骨小梁丢失程度,且随TF3的剂量增加,效果越明显。进一步的体外实验结果表明,加入H2O2后,MC3T3-E1的细胞活性明显降低,ROS含量明显增加;而同时加入TF3后,ROS水平明显下降,抗氧化基因Nrf2及其下游的HO-1、CAT表达水平增加,且随TF3浓度增加,效果越明显。结论:TF3可以降低OVX引起的骨丢失程度,其作用可能与TF3具有细胞氧化损伤的保护作用有关。

调控小鼠腮腺分泌中枢神经系统相关核团的分布

目的:探究调控腮腺分泌的中枢神经系统内相关核团的分布。方法:选取8~12周龄C57BL/6小鼠共3只,在小鼠腮腺分3个位点注射伪狂犬病毒重组体(PRV)3μL,注射病毒5 d后荧光显微镜下观察小鼠大脑中被标记的核团分布。结果:PRV感染5 d后,被标记的脑区在后脑主要包括下泌涎核、后脑区的网状结构、孤束核、三叉神经脊束核、面神经核、中缝核群、蓝斑、蓝斑下核、三叉神经上核、臂旁核等;中脑及间脑主要有中脑导水管周围灰质、中脑区的网状结构、底丘脑旁核、未定带、下丘脑外侧区、下丘脑室旁核尾部、视前内侧区等;端脑中有中央杏仁核、终纹床核、外侧隔核、背外侧内嗅皮层、颗粒状岛叶皮层、异粒状岛叶皮层、鼻周皮层、梨状皮层、无颗粒岛叶皮层尾部、初级体感皮层桶状区、次级体感皮层、初级运动皮层等。结论:本研究结果说明中枢神经系统内有广泛区域参与了对腮腺分泌的调控。

载白藜芦醇及BMP-2同轴纳米纤维膜的构建及其在牙周炎骨缺损重建中应用的实验研究

目的:制备载白藜芦醇(RES)及骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的同轴纳米纤维膜,初步探究其对牙周组织炎症的抑制作用及其对根分叉病变牙槽骨缺损的修复作用。方法:通过同轴静电纺丝技术制备具有芯-壳结构的纳米纤维膜,将白藜芦醇负载于纳米纤维的壳层,BMP-2负载于芯层。采用透射电镜、扫描电镜等对其进行表征;采用CCK-8法及qRT-PCR技术体外初步探讨其生物相容性、炎症抑制作用及促进干细胞成骨分化的作用。构建比格犬II度根分叉病变模型,并探究所制备的载药纳米纤维膜对牙周缺损组织的修复作用。结果:本实验制备的同轴纳米纤维膜,平均直径约为(280±12)nm,其表现出明显的芯-壳结构;其具有良好的生物相容性,同时qRT-PCR结果显示同轴纳米纤维膜可显著下调牙周膜细胞炎症因子表达(P<0.05),并促进骨髓间充质干细胞成骨相关基因表达(P<0.05)。动物实验显示,载白藜芦醇及BMP-2的同轴纳米纤维膜可以显著促进根分叉缺损的骨再生。结论:载白藜芦醇及BMP-2的同轴纳米纤维膜,可抑制牙周炎相关因子的表达,并促进成骨基因的表达,其对比格犬II度根分叉病变骨缺损具有一定促进修复作用。

外泌体对老龄小鼠骨髓间充质干细胞衰老影响的初步研究

目的:初步探讨外泌体(exosome)对老龄小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)衰老的影响。方法:提取年轻小鼠BMSCs来源的外泌体,作用于老龄小鼠BMSCs,并观察其衰老现象的改变;分别提取年轻小鼠和老龄小鼠BMSCs来源的外泌体,进行基因芯片分析,初步筛选并验证表达差异性较大的微小RNA(microRNAs,miRNAs)在老龄小鼠BMSCs衰老过程中的作用。结果:年轻小鼠BMSCs来源的外泌体作用于老龄小鼠BMSCs后,其衰老情况得到明显改善。芯片分析结果显示,miR-199a-3p和miR-214-3p表达的差异性最为明显,其中老龄小鼠BMSCs转染miR-199a-3p-mimics后,可明显缓解其衰老状态。结论:年轻小鼠BMSCs来源的外泌体可明显减缓老龄小鼠BMSCs的衰老情况,外泌体中所含的miR-199a-3p可能在缓解细胞衰老过程中起到了重要的调节作用,但其具体机制有待进一步研究。

载microRNA-15b-5p壳聚糖纳米粒子的制备及其对大鼠BMSCs成骨分化影响的初步研究

目的:探讨microRNA(miR)-15b-5p对大鼠来源骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的调控功能,并构建壳聚糖/miR-15b-5p纳米粒子,研究该纳米粒子对于大鼠BMSCs成骨分化的影响。方法:提取大鼠原代BMSCs并诱导其成骨分化,检测miR-15b-5p在成骨分化过程中的表达变化。再在大鼠BMSCs中过表达miR-15b-5p并诱导其成骨分化,检测其成骨分化能力。进一步采用离子交联法制备不同质量比的壳聚糖/miR-15b-5p纳米粒子并表征其性能,将纳米粒子体外转染BMSCs及体内应用后,检测其成骨分化能力。其中,对照组不经任何处理,使用成骨分化诱导的为诱导组,过表达miR-15b-5p并成骨诱导的为转染诱导组。结果:在大鼠BMSCs成骨分化过程中,miR-15b-5p表达上调;过表达miR-15b-5p并诱导成骨后,其成骨相关基因(RUNX2、OPN、OCN等)表达高于诱导组和对照组;当壳聚糖/miR-15b-5p质量比为20∶1时,纳米粒子包封率达到(98.55±0.10)%,其形态均一,平均粒径为(156.6±9.0)nm,表面电荷为(47.0±0.5)mV。荧光检测显示壳聚糖/miR-15b-5p纳米粒子成功进入胞质。体内、外试验显示运用纳米粒子后,BMSCs成骨分化能力提高。结论:miR-15b-5p能够有效促进大鼠BMSCs成骨分化;使用壳聚糖纳米粒子负载miR-15b-5p能够促进大鼠BMSCs成骨分化及体内骨缺损修复。

负载不同载药胶束纳米纤维膜的构建及其体外抗炎作用比较研究

目的:研究分别负载免疫抑制剂(SP600125、SB203580和PD98059)聚合物胶束的纳米纤维膜,在体外对LPS(脂多糖)诱导的牙周膜细胞(periodontal ligament cells,PDLCs)的抗炎作用的影响,并进行比较。方法:通过薄膜水化法制备载药胶束(SP-PMs、SB-PMs、PD-PMs),并通过静电纺丝技术构建纳米纤维膜,使得免疫抑制剂负载其中。通过细胞学实验检测纳米纤维膜的生物相容性,和其对炎症相关基因及蛋白的表达影响。结果:扫描电镜显示纳米纤维呈线型结构,且纤维直径分布集中,激光共聚焦显示载药胶束负载于纤维中;细胞的增殖不受纳米纤维膜的影响;体外实验表明3种不同的载药纳米纤维膜均能抑制炎症因子的表达,其中负载SP-PMs、SB-PMs的纤维抗炎效果明显好于PD-PMs组。结论:负载SP-PMs或SB-PMs的纳米纤维膜显示出良好的抗炎效果,这为牙周炎的治疗提供了新的展望方向。

多巴胺转运体减少对于味觉偏好转化的影响

目的:通过建立小鼠味觉转化模型,研究多巴胺转运体(dopamine transporter,DAT)对这一行为的作用。方法:使用20只DATIRES CRE+/-的杂合小鼠和20只DATIREScre-/-的对照小鼠进行一系列味觉相关的行为学测试,通过Western Blot检测小鼠体内DAT蛋白在不同脑区的表达情况。结果:DATIREScre杂合组和对照组相比,其先天性味觉选择以及营养感受与分辨没有异常,但是在味觉感受转化时,尤其是在厌恶性味觉向偏好性味觉的转化中出现异常。结论:消化后营养感受需要多巴胺系统参与,多巴胺转运体表达降低会干扰这一重要过程。这可能是临床上注意力缺失过动症儿童挑食症状的潜在机制。

载锶纳米钛表面促进骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的体外研究

目的:研究钛种植体载锶纳米表面的生物学效应,及其对骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的作用。方法:以纯钛(titanium,Ti)片为对照组(control-Ti),用氢氧化钠(NaOH)水热处理纯钛片后获得纳米组(nanometric-Ti, nm-Ti),用Sr(OH)2水热处理纯钛片获得载锶(strontium,Sr)纯钛组(Sr-Ti),将纯钛片先后以NaOH、Sr (OH)_(2)两步法水热处理获得载锶纳米组(nm/Sr-Ti)。通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)技术等检测各组表面性能。采用双侧卵巢切除术(ovariectomy,OVX)建立骨质疏松大鼠模型,10周后提取BMSCs,通过CCK-8法和实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)评价各组钛表面对正常及骨质疏松大鼠BMSCs成骨能力的影响。结果:与control-Ti组相比,nm-Ti组和nm/Sr-Ti组表面均呈现成簇片状纳米结构,Sr-Ti组和nm/Sr-Ti组表面负载Sr离子。CCK-8结果显示,正常及骨质疏松大鼠BMSCs在各组钛片表面均呈现良好的黏附和增殖能力,其中nm/Sr-Ti组细胞增殖最活跃。RT-qPCR结果显示,nm-Ti组和nm/Sr-Ti组成骨基因OCN、OPN及BMP-2表达随时间推移升高,且与对照组相比,差异显著。在骨质疏松大鼠模型中,nm/SrTi组显著促进了BMSCs早期BMP-2的表达。结论:载锶纳米钛表面有利于BMSCs的黏附、增殖和分化,并可能对骨质疏松大鼠的种植体周围骨整合有促进作用。

钛表面纳米形貌介导的巨噬细胞极化对骨髓间充质干细胞的影响

目的:探究钛表面纳米形貌介导的巨噬细胞极化对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的影响。方法:选用机械加工的纯钛片作为对照组(control-Ti组);将180℃下水热反应12 h后的纯钛片作为纳米组(nm-Ti组)。通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)和水接触角测试其表面性能,细胞学实验检测其生物相容性,实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测RAW264.7巨噬细胞极化的相关基因和BMSCs成骨相关基因的表达,酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测巨噬细胞炎症相关因子的分泌水平。结果:经过水热处理后,钛片表面形成纳米形貌,且具有良好的亲水性。相比于control-Ti组,nm-Ti组表面细胞增殖和黏附更为活跃。ELISA结果显示,随时间增加,nm-Ti组分泌白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)的水平显著升高(P<0.01)。M2极化标志物Arg-1和M1极化标志物iNOS均随时间递增而增多,以Arg-1增多为主,经白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)刺激后,nm-Ti组的Arg-1表达显著增多(P<0.01),iNOS表达降低(P<0.05)。巨噬细胞条件培养液培养BMSCs后,nm-Ti组成骨相关基因骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)表达量比正常培养时减少,IL-4刺激培养后,BMP-2和ALP表达均有所升高。结论:钛表面纳米形貌能够影响巨噬细胞极化方向,进而影响BMSCs的成骨分化能力。