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大鼠骨形成蛋白2活性多肽/PLGA-[ASP-PEG]复合物植入异位成骨观察
目的:采用动物实验的方法评价自行研制的三嵌段材料PLGA-[ASP-PEG]与化学合成的骨形成蛋白2(BMP2)活性多肽复合物植入大鼠体内异位诱导成骨的能力.方法:成年雄性SD大鼠36只,背部消毒,切开皮肤,分离两侧肌间隙,按实验分为4组,按设计分别植入测试材料.A组:BMP2活性多肽/PLGA-[ASP-PEG]复合物组;B组:BMP2活性多肽/PLGA复合物组;C组:单纯PLGA-[ASP-PEG]组;D组:单纯PLGA组.将上述材料用环氧乙烷处理后植入大鼠背部肌肉中,分别于1周,4周,8周,12周和16周处死,进行植入物大体和组织学观察,并利用CT三维成像观察植入物成骨情况,应用荧光定量PCR检测Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)及骨桥蛋白(OPN)mRNA的表达.结果:组织学观察:A组在8周出现新骨形成;B组在12周出现新骨;C组和D组16周未见新骨形成.CT三维成像:16周时,A、B和C组均见新骨形成,骨块大小A＞B＞C组,D组未见新骨.实时定量PCR:各组均有Col-Ⅰ mRNA和OPN mRNA的表达,A组:Col-Ⅰ的Ct值为(21.67±3.21),OPN的Ct值为(21.72±5.11),与其他3组相比差异有统计学意义(P＜0.05).结论:三嵌段材料PLGA-[ASP-PEG]及PLGA具有较轻的组织学反应,生物相容性好;BMP2活性多肽能明显诱导成骨;BMP2活性多肽/PLGA-[ASP-PEG]复合物具有较强的异位诱导成骨能力.
关键词： 骨形成蛋白2活性多肽 PLGA-[ASP-PEG] 三嵌段材料 异位成骨 大鼠 -
骨形成蛋白2活性多肽体外定向诱导骨髓间充质干细胞向成骨方向分化的剂量依赖性研究
目的 探讨自行合成的骨形成蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)活性多肽对大鼠骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)体外定向诱导成骨的能力,评价BMP-2活性多肽的成骨诱导性及诱导成骨的剂量依赖性.方法 取4周龄Wistar大鼠分离培养MSCs,传至第3代时改用条件培养基,培养基中分别加入浓度为300、200、100、50及0 μg/m1的BMP-2活性多肽,并依次记为A、B、C、D和E组.细胞培养至5、10、15及20 d,检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,测定钙含量,采用实时荧光定量PCR(fluorescent quantitative PCR,FQ-PCR)检测Ⅰ型胶原、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)及骨钙素(osteocalcin,OCN)mRNA的表达,检测不同浓度BMP-2活性多肽体外诱导成骨的能力.结果 倒置相差显微镜下观察,用条件培养基培养3～4 d后,培养细胞由长梭形转变为短梭形或多角形.随条件培养基中BMP-2活性多肽浓度的增加,细胞发生成骨样改变的时间提前.ALP活性和钙含量检测显示,A组和B组较其他组增加明显,且差异有统计学意义(P＜0.05),但A、B组间比较差异无统计学意义(P＞0.05).FQ-PCR检测发现不同浓度条件培养基培养14 d后,Ⅰ型胶原、OPN和OCN mRNA在各组均有表达.Ct值表明其表达量的大小顺序为A、B、C、D组,E组无表达,A组和B组的Ct值明显大于C组和D组,差异有统计学意义(P＜0.05),但A组和B组之间差异无统计学意义(P＞0.05).结论 BMP-2活性多肽能有效地促进MSCs向成骨方向分化,其诱导作用存在剂量依赖关系,佳诱导剂量为200 μg/ml.
关键词： 骨形成蛋白2活性多肽 骨髓间充质干细胞 成骨诱导 剂量依赖性
