双膦酸盐修饰生长分化因子5促进MC3T3-E1细胞的成骨分化

背景:生长分化因子5作为骨形态发生蛋白的一员在软骨及骨组织修复领域表现出良好的应用潜力,增强生长分化因子5与骨组织的亲和力是提高蛋白使用效率的关键,因而开发具有骨靶向性的生长分化因子5蛋白具有重要意义。目的:利用双膦酸盐修饰生长分化因子5并探讨改性后蛋白对小鼠成骨前体细胞生长分化的影响。方法:采用化学交联法将生长分化因子5与帕米膦酸钠偶联,得到偶联帕米膦酸钠的生长分化因子5,采用傅里叶变换红外光谱、圆二色谱对其基团及结构进行表征,利用ELISA试剂盒测定生长分化因子5与磷酸钙的结合量以及生长分化因子5的体外释放量,用于表征其体外骨靶向性。将生长分化因子5(对照组)、偶联帕米膦酸钠的生长分化因子5(实验组)分别与成骨前体细胞MC3T3-E1共培养,以单独培养的细胞为空白对照,评价复合物对细胞增殖及分化等的影响。结果与结论:①红外光谱及圆二色谱结果表明,实验成功制备了双膦酸盐/生长分化因子5复合物且蛋白二级结构无显著变化;体外磷酸钙吸附结果表明,偶联帕米膦酸钠后,生长分化因子5与磷酸钙的吸附率增加了约1倍;在半胱氨酸存在条件下,偶联帕米膦酸钠的生长分化因子5的蛋白可释放出来;②CCK-8实验结果显示,实验组培养4,7 d的吸光度值高于对照组、空白对照组(P<0.0001);培养7 d后,实验组碱性磷酸酶表达明显高于对照组、空白对照组(P<0.0001);培养13 d后,实验组钙结节含量明显高于对照组、空白对照组(P<0.0001);qRT-PCR结果检测结果显示,培养7 d后,实验组碱性磷酸酶、骨钙素及Runx2的mRNA表达高于对照组、空白对照组(P<0.01,P<0.001,P<0.0001);③结果表明,双膦酸盐修饰有利于增强生长分化因子5与磷酸钙的结合能力,同时有利于增强其生物活性。

埃索美拉唑诱导宫颈癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡作用及机制

目的探讨埃索美拉唑(ESO)对人宫颈癌细胞SiHa和HeLa细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的作用及可能机制。方法人宫颈癌细胞SiHa和HeLa及正常宫颈细胞H8分别用ESO 0(细胞对照组),60,80和100 mg·L^(-1)处理24,48和72 h,CCK-8实验检测细胞存活率。SiHa和HeLa细胞用ESO 0,60,80和100 mg·L^(-1)处理24和48 h,通过细胞划痕实验检测细胞迁移率;用ESO 0,60,80和100 mg·L^(-1)处理48 h,通过Transwell实验检测细胞侵袭,流式细胞术检测细胞凋亡率,Western印迹法检测细胞内Bcl-2和胱天蛋白酶3蛋白表达水平及磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)和蛋白激酶B(Akt)磷酸化水平。结果与细胞对照组相比,SiHa和HeLa细胞经ESO 80和100 mg·L^(-1)处理48和72 h后细胞存活率显著降低(P<0.01),H8细胞存活率无明显变化。与细胞对照组相比,SiHa和HeLa细胞经ESO 60,80和100 mg·L^(-1)处理24和48 h后细胞迁移率显著降低(P<0.01);经ESO 60,80和100 mg·L^(-1)处理48 h后侵袭细胞数显著降低(P<0.05,P<0.01),细胞凋亡率显著增加(P<0.05,P<0.01),胱天蛋白酶3表达升高(P<0.01),Bcl-2表达降低(P<0.01),PI3K和Akt磷酸化水平降低(P<0.05,P<0.01)。结论ESO可抑制SiHa和HeLa细胞的增殖、侵袭和迁移,并促进其凋亡,其作用机制可能与抑制PI3K/Akt信号通路相关。

钛表面多酚介导铜离子涂层制备及抗菌抗氧化性能

背景:钛植入体因比强度高及良好的生物相容性被广泛应用于临床,然而在植入手术过程中,细菌感染及组织受损环境产生大量活性氧物质易导致组织延迟愈合与手术失败,因此开发具有抗菌和抗氧化性能的钛植入体极为重要。目的:鉴于铜离子良好的抗菌性能及多酚类物质优良的抗氧化性能,拟在钛表面制备多酚介导的铜离子涂层,评价其体外抗菌及抗氧化性能。方法:利用碱热法在钛表面制备纳米结构,然后将钛片置于单宁酸及铜离子溶液中,获得多酚介导的铜离子涂层,检测样品的表面形貌与水接触角,利用原子吸收光谱法检测铜离子的携载及释放。将金黄色葡萄球菌分别接种于纯钛片(空白组)、碱热处理钛片(对照组)、多酚介导的铜离子修饰钛片(实验组)表面,观察细菌存活状态。将成骨前体细胞MC3T3-E1分别接种于3组钛片表面,评价材料的抗氧化性能及生物活性。结果与结论:(1)扫描电镜下可见多酚介导的铜离子修饰钛片表面存在棒状纳米结构,并且涂层无裂纹;多酚介导的铜离子修饰钛片表面亲水性接近纯钛片;原子吸收光谱结果显示,多酚介导后钛片表面铜离子的携载量增加了51%,铜离子呈均匀释放。(2)空白组、对照组、实验组钛片的抗菌率为0%,21.65%,93.75%;活死染色与CTC染色显示,空白组钛片表面的活细菌最多,实验组钛片表面的活细菌最少。(3)活死染色与CCK-8检测结果显示,3组钛片均具有良好的细胞相容性,并且实验组钛片更有利于MC3T3-E1细胞增殖;活性氧荧光探针检测显示,相较于其他两组,实验组钛片表面活性氧荧光强度明显减弱;碱性磷酸酶与茜素红S染色结果显示,相较于其他两组,实验组钛片表面MC3T3-E1细胞的成骨分化与细胞外基质矿化能力更强。(4)结果表明,多酚介导的铜离子涂层具有较强的抗菌、抗氧化及促成骨分化性能。

负载表没食子儿茶素没食子酸酯硅酸钙微球的制备及抗菌性能评价

背景:茶多酚的主要活性成分为表没食子儿茶素没食子酸酯,其具有抗氧化、抗菌、抗凋亡、抗炎等多种生物学功能。为实现表没食子儿茶素没食子酸酯的可控释放、提高其生物利用度,开发具有生物活性的茶多酚载体是亟待解决的难题。目的:制备高效负载表没食子儿茶素没食子酸酯的微球,同时加测其抗菌性能及生物相容性。方法:采用化学沉淀法分别制备硅酸钙微球与二氧化硅微球,利用X射线光电子能谱、透射电镜、场发射扫描电子显微镜、比表面积分析仪、激光粒度分析仪对微球的性能进行表征。将两种微球分别浸泡于表没食子儿茶素没食子酸酯溶液中,制备负载表没食子儿茶素没食子酸酯的硅酸钙微球与二氧化硅微球(分别记为CSM-EGCG、SM-EGCG),检测微球的载药量及包封率,以及体外表没食子儿茶素没食子酸酯的释放情况。将未载药的硅酸钙微球、二氧化硅微球及CSM-EGCG、SM-EGCG分别与金黄色葡萄球菌、大肠杆菌共培养,检测抑菌率。将上述4种微球分别与人皮肤成纤维细胞共培养,通过CCK-8法评估细胞活性。结果与结论:①表征实验结果显示,硅酸钙微球和二氧化硅微球均为介孔微球,分散性好,硅酸钙微球的比表面积、总孔体积、平均孔径均大于二氧化硅微球;②CSM-EGCG的包封率为(72.0±0.5)%,载药量为(58.4±0.4)%;SM-EGCG的包封率为(41.6±0.7)%,载药量为(45.0±1.3)%;CSM-EGCG微球较SM-EGCG微球具有更好的药物携载能力,且体外释药时间可持续19 d以上,累计释放量达到(88.1±3.0)%;③二氧化硅微球无抗菌能力,硅酸钙微球、SM-EGCG、CSM-EGCG对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为(28.0±4.2)%,(63.9±1.0)%,(95.6±0.5)%,对大肠杆菌的抑菌率分别为(27.5±7.0)%,(51.9±1.4)%,(93.4±1.0)%;④CCK-8检测显示,硅酸钙微球及CSM-EGCG具有良好的细胞相容性,具有促进人皮肤成纤维细胞增殖的能力;⑤结果表明,负载表没食子儿茶素没食子酸酯的硅酸钙微球具有良好的抗菌性及细胞相容性。