论文部分内容阅读
目的:探讨氧化锆材料表面经喷砂和紫外线照射后,对成骨细胞(MC3T3-E1)在氧化锆表面粘附、增殖、细胞骨架形态和细胞外矿物质沉积以及相关基因表达的影响,探讨氧化锆表面改性对种植术后早期骨改建、骨结合的影响机制。方法:将小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)培养于含10%FBS的a-MEM培养基中,放置于含5%的C02恒温(37℃)培养箱中培养,每3天换一次液,细胞融合至80%以上时,用0.25%的胰蛋白酶消化传代种板。将氧化锆试件先行抛光和喷砂处理,处理组用15W(波长250±20nm)灭菌灯对试件照射48h,将试件最终分为光滑对照组(S组)、光滑处理组(S-UV组)、粗糙对照组(R组)和粗糙处理组(R-UV组)4组,将4组试件放置于24孔细胞培养板孔内,将成骨细胞悬液接种于试件表面。甲基噻唑基四唑(MTT)法检测实验第3、5d时各组MC3T3-E1细胞增殖情况;ALP(alkaline phosphatase,ALP)试剂检测3、7d时4组细胞的碱性磷酸酶活性;茜素红实验定量观察实验第21天时4组细胞矿化情况;实时荧光定量 PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)法观察实验第 7、14d 时骨活性相关骨钙素(osteocalcin,OCN)、护骨素(osteoprotegerin,OPG)基因的表达情况;激光共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)观察成骨细胞培养1.5h、6h后骨架结构。结果:MTT检测结果显示,光滑组与粗糙组的MC3T3-E1细胞增殖率随时间的变化,均呈上升趋势。3d时粗糙组相较于光滑组更利于细胞的增殖,在5d时粗糙处理(R-UV)组细胞的增殖情况相较于其它各组优势更明显(P<0.05),光滑处理(S-UV)组与粗糙对照(R)组无明显差异。ALP定量分析显示,随着时间增长,光滑组与粗糙组碱性磷酸酶活性均为升高趋势。在7d时粗糙处理(R-UV)组碱性磷酸酶活性均优于未处理组(P<0.05),粗糙组间活性无明显差异。茜素红染色实验显示在21d时处理组钙结节吸光度值高于对照组,粗糙组稍高于光滑组;R-UV组与R组差异更为明显(P<0.05)。RT-qPCR数据显示实验组OPG、OCNmRNA的表达均随时间上调明显(P<0.05)。处理组OPG、OCNmRNA的表达量比对照组明显上调,粗糙组表达高于光滑组,R-UV组表达量明显高于其它各组,且差异较为明显(P<0.05),S-UV组与R组间无明显差异。激光共聚焦观察MC3T3-E1细胞骨架形态,细胞接种各组试件1.5h后,S-UV组和R组细胞开始铺展,R-UV组细胞开始呈现出梭形,细胞内纤维束相比其他三组较多,但排列不规则。接种6h后,S-UV组、R组、R-UV组可见丝状蛋白结构,R-UV组细胞铺展最为充分,可见网格状骨架结构。结论:1、MC3T3-E1细胞可在氧化锆试件表面黏附增殖。2、氧化锆试件表面经粗糙处理或经紫外线照射,均能促进MC3T3-E1生物活性;而试件表面经粗糙紫外线照射处理后,MC3T3-E1生物活性更具显著性。3、提示紫外线照射氧化锆种植体可提高种植体早期骨结合。