当归多糖对人牙髓细胞增殖和成骨方向诱导分化的影响

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目的:本试验采用体外培养人牙髓细胞的方法建立实验模型,研究当归多糖(Angelica Polysaccharides, APS)对体外分离培养的人牙髓细胞增殖与成骨方向分化的影响。方法:1牙髓细胞的分离培养和鉴定:取正畸或阻生拔除的健康年轻恒牙,运用改良组织块培养法获得体外人牙髓原代细胞并常规传代;取对数生长期的第3-5代人牙髓细胞进行爬片,按SP试剂盒说明书用SABC法进行波形丝蛋白和角蛋白的免疫组化染色,于倒置显微镜下观察。2牙髓细胞增殖活性检测:2.1Cell Counting Kit-8(CCK-8)试剂盒检测细胞增殖活性:取处于对数生长期的第3-5代人牙髓细胞以2×104cells/ml的细胞浓度分别接种于5个96孔培养板内,将这5组细胞随机分为4个实验组和1个对照组,实验组分别加入含1%胎牛血清(FBS)的高糖DMEM培养液配制的四个不同浓度的当归多糖(50、100、200、400μmoL/l);对照组加入含1%FBS的高糖DMEM培养液,每孔加液量为200微升,每板余出一列培养孔不加液(作为空白对照组)。分别于培养后的第3、6、12、24、48h弃去96孔板内原液体,加入110μl经纯DMEM培养液稀释后的CCK-8(DMEM和CCK-8的浓度配比为10:1),随后重新置入37℃恒温培养箱内继续培育2h,以空白对照孔调零,取出后在酶标仪上测定450nm波长下各孔的吸光度值(A450)。3牙髓细胞成骨方向分化能力检测:3.1Ⅰ型胶原(CollⅠ)的表达:取处于对数生长期的第3-5代人牙髓细胞,0.25%胰蛋白酶消化后,按照2×104cells/ml的细胞浓度接种于25ml培养瓶内,每瓶3ml,共8瓶。将这8组细胞随机分为4个对照组和4个加药组,分别于培养后的第3、6、12、24h用PBS清洗3遍,加入Trizol试剂1ml,反复吹打待细胞完全溶解后,收集瓶内液体于无酶EP管中,置于-80℃冰箱保存。由北京赛百盛基因有限技术公司合成Ⅰ型胶原(CollⅠ)引物,并检测该基因的表达。3.2ALP活性表达:取处于对数生长期的第3-5代人牙髓细胞以2×104cells/ml的细胞浓度分别接种于5个96孔培养板内,将这5组细胞随机分为4个实验组和1个对照组,实验组分别加入含1%FBS的高糖DMEM培养液配制的四个不同浓度的当归多糖(50、100、200、400μmoL/l);对照组加入含1%FBS的高糖DMEM培养液,每孔加液量为200微升,每板余出一列培养孔不加液(作为空白对照组)。分别于培养后的第6、12、24、48、72h弃去96孔板内原液体,经PBS缓冲液反复清洗3次并吸干后,每孔分别加入50μl0.1%TritonX-100,于4℃冰箱内过夜。次日,按照ALP试剂盒说明书加入底物,每孔加入量为100μl,置于37℃恒温培养箱内继续培育30min后取出,每孔分别加入0.2mol/L NaOH50μl终止反应,以空白对照孔调零,取出后在酶标仪上测定410nm波长下各孔的吸光度值(A410)。3.3骨钙素(osteocalcin,OC)合成的表达:取处于对数生长期的第3-5代人牙髓细胞,0.25%胰蛋白酶消化后,按照2×104cells/ml的细胞浓度接种于25ml培养瓶内,每瓶3ml,共14瓶。将这14组细胞随机分为7个对照组和7个加药组,分别于培养后的第1、3、5、7、9、11、13天后用PBS清洗3遍,加入Trizol试剂1ml,反复吹打待细胞完全溶解后,收集瓶内液体于无酶EP管中,置于-80℃冰箱保存。由北京赛百盛基因有限技术公司合成OC引物,并检测该基因的表达。3.4矿化结节形成的观察:茜素红染色:取处于对数生长期的第3-5代人牙髓细胞,0.25%胰蛋白酶消化后,按照2×104cells/ml的细胞浓度接种于6孔板中,分为未诱导组和诱导组,每组设5个复孔,隔日换液。分别在培养后的第7、14、28天,取出6孔板,PBS清洗3遍,用4%甲醛溶液固定约10~15min后,PBS再次清洗3遍,随后以1%茜素红染色10min,反复蒸馏水清洗,直至吸出液体呈无色透明状。倒置相差显微镜下观察、拍片记录其变化过程。采用SPSS13.0统计软件作单因素方差分析,采用S-N-K法进行多重比较。实验数据采用均数±标准差的形式,检验水准α=0.05,P<0.05为有统计学意义。结果:⒈体外培养人牙髓细胞来源鉴定:体外分离培养的人牙髓细胞经免疫组化染色结果为波形蛋白阳性表达,角蛋白阴性表达,证实该细胞来源于中胚层间充质细胞,与实验要求相一致。2.当归多糖对牙髓细胞增殖能力的影响:与对照组相比,在一定的浓度范围内,当归多糖可以促进牙髓细胞的增殖,并在作用时间为12h,药物浓度为200μmoL/l时可达到其作用峰值。3.当归多糖对牙髓细胞成骨方向分化的各个时期都具有一定的促进作用。结论:本实验结果证实当归多糖对人牙髓细胞的增殖和成骨方向分化均有一定的促进作用,且与作用时间以及药物浓度相关。
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