两种新型引导骨组织再生胶原膜体内外成骨性能的研究

发布时间：2020-06-07 13:13

【摘要】：目的:研究两种自制新型引导骨组织再生胶原膜(鱼胶原、猪胶原)对SD大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,r BMSCs)成骨分化的影响以及其对SD大鼠颅顶骨缺损的修复作用。方法:采用扫描电子显微镜观察两组膜的表面形貌。用接触角测量仪检测两种膜的水接触角大小。在两种膜上培养r BMSCs,并将r BMSCs接种在空白孔板上作为空白对照组。用CCK-8试剂盒测定1、3、5、7天时r BMSCs的增殖状况;用激光共聚焦显微镜观察培养1天时r BMSCs的粘附与伸展;成骨诱导5天后,r BMSCs的早期成骨分化水平利用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和活性检测来测定;以茜素红染色和钙结节半定量测定法评定成骨诱导14天时r BMSCs细胞外基质的矿化水平;用逆转录聚合酶链反应(reverse transcriptase-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测细胞成骨诱导分化7天后相关成骨基因Bmp2、Col1、Runx2的相对表达量。体内实验中,在SD大鼠颅中缝两侧制备直径5mm的骨缺损,在左侧骨缺损区植入鱼胶原膜或猪胶原膜,右侧骨缺损区不植入材料作为空白对照组,3个月后采用micro-CT检测颅顶骨骨再生情况。结果:扫描电子显微镜结果显示鱼胶原膜为致密表面,而猪胶原膜为无序纤维交错成的疏松多孔的表面。接触角测量结果表明猪胶原膜的亲水性强于鱼胶原膜(P0.05)。CCK-8结果表明两种膜及空白孔板上的r BMSCs在7天内都持续增殖。激光共聚焦显微镜观察到24小时后r BMSCs在两组膜和空白孔板表面均铺展良好。成骨诱导5天后,ALP染色和定量检测结果显示,猪胶原膜上r BMSCs的ALP活性高于鱼胶原膜组和空白对照组。茜素红染色和钙结节半定量测定结果表明,14天后猪胶原膜上的r BMSCs细胞外基质矿化水平高于鱼胶原膜组和空白对照组。RT-PCR结果显示,成骨诱导7天后,猪胶原膜上rBMSCs的相关成骨基因Bmp2、Col1、Runx2的相对表达量高于鱼胶原组和空白对照组(P0.05)。体内成骨实验(3个月)结果表明相对于鱼胶原膜和空白对照组,猪胶原膜可显著促进大鼠颅顶骨再生(P0.05),鱼胶原膜组和空白对照组大鼠颅顶骨再生无明显差异。结论:猪胶原膜体内外促进骨再生的效果明显优于鱼胶原膜,具有作为引导骨组织再生膜材料的潜能。
【图文】：

胶原膜,鱼胶,数码照片,扫描电子显微镜观察

拍摄 micro-CT，并用 Skyscan 软件对结果进行三1.5 统计分析实验定量数据用均数±标准差表示。采用 SPSS19.0 软件法进行各组定量数据的比较。P＜0.05 为差异有统计学意义。2 结果2.1 胶原膜的表征结果2.11 表面形貌观察图 1 可见两组膜的形貌。数码照片可见：鱼胶原膜（1a）表面表面更光滑平整，无明显孔洞，猪胶原膜表面呈疏松粗糙状。观察结果可见：鱼胶原膜（1c）是由纤维无序交织成的致密平起。猪胶原膜是（1d）由纤维交织呈疏松多孔的表面。

鱼胶,胶原膜,接触角测量

图 2 两组膜的接触角测量结果：鱼胶原膜（2aFig.2 Contact angle measurement results of two gmembrane (2a), porcine collagen membrane (2b)2.2 胶原膜的体外细胞增殖、粘附及成骨性能检2.2.1 细胞增殖检测细胞增殖检测 CCK-8 结果见图 3。7 天内，在数目均在增加，，呈持续增殖的状态，表明两组胶第 5 天时，猪胶原膜组的 rBMSCs 的数目多于7 天时，猪胶原膜组的 rBMSCs 数目多于对照组和空白对照组的 rBMSCs 数目无明显差异。表增殖，鱼胶原膜无明显促进作用。
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R318.08

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