镁黄长石对山羊乳牙牙髓干细胞增殖成骨影响

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目的:新型生物材料镁黄长石生物陶瓷具有良好的细胞相容性,能够促进骨髓基质干细胞(BMMCs,Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells)体外成骨分化。本实验探讨了镁黄长石生物陶瓷材料本身及其浸提液对山羊乳牙牙髓干细胞(SGDs,Stem cells from goat deciduous teeth)体外增殖和成骨分化方面的影响,为乳牙牙髓干细胞的研究和利用镁黄长石生物陶瓷材料构建组织工程化骨做一些基础工作。  方法:首先采用酶解消化法培养山羊乳牙牙髓干细胞,观察其细胞形态,并进行碱性磷酸酶染色和Von Kossa’s矿化结节染色成骨分化鉴定。将部分第二代SGDs冻存,复苏后传一代恢复性状后与原代培养第3~5代SGDs通过CCK-8细胞增殖实验和碱性磷酸酶活性检测比较两者增殖能力和矿化能力是否存在差异。以β-TCP为对照组,分别通过肌动蛋白细胞骨架染色、CCK-8细胞增殖实验、ALP活性相对定量检测和real-time PCR法探讨镁黄长石生物陶瓷材料对山羊乳牙牙髓干细胞粘附、增殖和成骨分化能力的影响。最后,通过乳酸脱氢酶细胞毒性实验、CCK-8细胞增殖实验、ALP活性相对定量检测和real-time PCR实验分析了山羊乳牙牙髓干细胞在不同浓度镁黄长石生物陶瓷材料浸提液中生长、增殖和成骨分化性状。通过上述一系列实验验证山羊乳牙牙髓干细胞与镁黄长石生物陶瓷材料复合是否适合用于骨组织工程。  结果:冻存后复苏的山羊乳牙牙髓干细胞与原代细胞在细胞增殖与成骨能力方面并无明显差异。山羊乳牙牙髓干细胞在镁黄长石生物陶瓷表面相对于β-TCP具有更高的增殖和矿化能力。镁黄长石生物陶瓷浸提液可以促进山羊乳牙牙髓干细胞的增殖和成骨分化。其中,1/16浓度的浸提液可在早期促进细胞内碱性磷酸酶活性增高,并且明显提高成骨标志基因OCN和OPN的表达。同时,无论是镁黄长石生物陶瓷本身还是其浸提液,对山羊乳牙牙髓干细胞均无明显的细胞毒性。  结论:镁黄长石生物陶瓷材料对山羊乳牙牙髓干细胞无明显的细胞毒性,并可促进SGDs的细胞增殖和成骨分化。1/16是对山羊乳牙牙髓干细胞十分有利的一个镁黄长石生物陶瓷浸提液浓度。下一步可将山羊乳牙牙髓干细胞与多孔镁黄长石生物陶瓷材料复合构建组织工程化骨进行进一步研究。
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