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镁离子联合矿化胶原干预小鼠前成骨细胞的成骨
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摘要:摘要: 文题释义: 前成骨细胞: 形态呈梭形,是成骨细胞的前体,由基质干细胞分化,沿着成骨细胞谱系发育而成,位于覆盖骨形成表面的成骨细胞外侧,能定向分化为成骨细胞生成
摘要:
文题释义:
前成骨细胞:形态呈梭形,是成骨细胞的前体,由基质干细胞分化,沿着成骨细胞谱系发育而成,位于覆盖骨形成表面的成骨细胞外侧,能定向分化为成骨细胞生成骨基质。
矿化胶原人工骨:又名纳米羟基磷灰石/胶原,是基于仿生观念制成的骨组织工程支架材料,具有纳米量级的晶体尺寸及多孔的三维构造,结构与天然骨相似。
背景:课题组前期研究证实,镁基金属与矿化胶原联合应用在修复极限缺损时具有良好的支撑效果,可在一定程度上改善矿化胶原机械强度过差及在骨愈合期间过早塌陷的问题。然而,镁基金属在含氯化物溶液(包括人体体液或血浆)中降解较快,其中释放镁离子对成骨细胞增殖分化等的影响尚不清楚。
目的:分析镁离子联合矿化胶原对小鼠前成骨细胞体外成骨分化能力的影响。
方法:分别采用镁离子浓度为0,5,10,20 mmol/L的完全培养基制备矿化胶原浸提液,以4种矿化胶原浸提液培养小鼠前成骨细胞,分别设为矿化胶原组及5,10,20 mmol/L Mg2++矿化胶原组,以完全培养基培养的小鼠前成骨细胞为空白对照组。观察细胞的形态、增殖、凋亡、细胞内微丝肌动蛋白与成骨诱导分化后的碱性磷酸酶活性及成骨基因Runx2的表达。
结果与结论:①培养24 h,矿化胶原组、5,10 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞贴壁情况良好,与空白对照组无明显差异,细胞形态呈长梭形,表面有多个突触与邻近的细胞相联系;20 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞呈现明显的核浓缩;②培养1,3,5 d时,10 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞活力高于其余4组(P < 0.05),矿化胶原组、5 mmol/L Mg2++矿化胶原组与空白对照组无差异(P > 0.05),20 mmol/L Mg2++矿化胶原组低于空白对照组(P < 0.05);③培养3 d后DAPI染色显示,20 mmol/L Mg2++矿化胶原组可见明显细胞核解体的现象,其余4组未见明显细胞核解体;④培养24 h后鬼笔环肽染色显示,除空白对照组、20 mmol/L Mg2++矿化胶原组外,其余3组细胞结构完整伸展,肌动蛋白微丝清晰明显,尤以10 mmol/L Mg2++矿化胶原组最为明显;⑤成骨诱导分化7 d后,除20 mmol/L Mg2++矿化胶原组外,其余3组碱性磷酸酶活性与Runx2基因表达均高于空白对照组(P < 0.05),且10 mmol/L Mg2++矿化胶原组高于5 mmol/L Mg2++矿化胶原组、矿化胶原组(P < 0.05);⑥结果表明,镁离子与矿化胶原联合应用需要在适当的镁离子浓度范围(≤10 mmol/L)下进行。
ORCID: 0000-0002-1870-2946(孙溪饶)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程
关键词: 矿化胶原人工骨, 纳米羟基磷灰石/胶原, 小鼠前成骨细胞, 镁离子, 矿化胶原, 成骨细胞活力, 骨修复材料, 成骨分化, 生物相容性
文章来源:孙溪饶, 孙宝斋, 张振保. 镁离子联合矿化胶原干预小鼠前成骨细胞的成骨分化[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(22): 3467-3473.
文章来源:《中国组织工程研究》 网址: http://www.zgzzgcyj.cn/zonghexinwen/2020/0730/451.html