DOI: 10.12307/2025.230
骨植入材料表面微结构对MC3T3-E1成骨细胞成骨分化的影响
黄丽苹1
李卉2
王新革3
王瑞4
常蓓5
李适廷1
兰小蓉1
李广文6
1.西南医科大学附属口腔医院,种植科,口颌面修复重建和再生泸州市重点实验室,四川省泸州市 6460002.西南医科大学公共卫生学院流行病与统计教研室,四川省泸州市 6460003.军事口腔医学国家重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔医学重点实验室,第四军医大学口腔医院修复科,陕西省西安市 7100324.空军军医大学唐都医院军队人员医疗保健中心,陕西省西安市 7100325.火箭军特色医学中心口腔科,北京市 1000886.西南医科大学附属口腔医院,种植科,口颌面修复重建和再生泸州市重点实验室,四川省泸州市 646000;军事口腔医学国家重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔医学重点实验室,第四军医大学口腔医院修复科,陕西省西安市 710032
摘要：背景:骨植入材料表面微纳结构仿生设计可模拟人体天然骨组织中细胞外环境的结构,从而获得较为理想的骨整合功能,但骨植入材料表面微纳结构调控细胞功能及促进成骨的机制还有待进一研究.
目的:分析钛片材料微结构表面对MC3T3-E1成骨细胞成骨分化的影响.
方法:①在5 V或20 V恒定电压下,采用酸蚀和阳极氧化技术在钛片表面制备不同管径的纳米管阵列,分别记为R5组、R20组.检测纯钛片(未经酸蚀和阳极氧化处理)、R5组、R20组的表面形貌、粗糙度与亲水性.②将对数生长期的MC3T3-E1成骨细胞分别接种于纯钛片、R5组、R20组钛片表面,成骨诱导培养24 h后,采用RT-PCR检测与免疫荧光染色分析细胞机械敏感通道蛋白1的表达;加入含或不含机械敏感通道蛋白1激活剂Yada1的成骨诱导基,培养7 d后进行碱性磷酸酶染色,培养14 d后进行茜素红染色.
结果与结论:①扫描电镜下可见纯钛片表面光滑,R5组、R20组钛片表面可见分布相对均匀且有序的纳米管阵列,平均直径分别约30 nm和100 nm,原子力显微镜进一步验证了扫描电镜观察结果.R5组钛片表面粗糙度大于纯钛片(P<0.05),水接触角小于纯钛片(P<0.05);R20组钛片表面粗糙度大于R5组(P<0.05),水接触角小于R5组(P<0.05).②RT-PCR检测与免疫荧光染色显示,R5组细胞机械敏感通道蛋白1的表达高于纯钛片组(P<0.05),R20组细胞机械敏感通道蛋白1的表达高于R5组(P<0.05).在成骨诱导条件下,与未加入Yada1情况相比,纯钛片组加入Yada1后的细胞碱性磷酸酶活性、钙化结节沉积均无明显变化,R5组、R20组加入Yada1后的细胞碱性磷酸酶活性、钙化结节沉积均显著增加(P<0.05);在加入或未加入Yada1情况下,R5组细胞碱性磷酸酶活性与钙化结节沉积均多于纯钛片组(P<0.05),R20组细胞碱性磷酸酶活性与钙化结节沉积均多于R5组(P<0.05).③结果表明,钛片表面微结构可通过激活机械敏感通道蛋白1促进成骨细胞MC3T3-E1的成骨分化.
关键词：骨植入材料钛种植体材料微结构机械敏感通道蛋白成骨分化PIEZO1
分类号：R459.9(治疗学)R318.08(医用一般科学)R782(口腔颌面部外科学)
论文发表日期：2025-04-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 1990-1996 )
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