低强度脉冲超声对不同钛表面骨髓间充干细胞成骨分化的影响

宋岩 吴高义 王菁 陈磊 杜晓媛 邢晓涛 邹姣姣 朱国雄

基础医学研究

低强度脉冲超声对不同钛表面骨髓间充干细胞成骨分化的影响

宋岩 吴高义 王菁 陈磊 杜晓媛 邢晓涛 邹姣姣 朱国雄

目的观察低强度脉冲超声(LIPUS)对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)在钛片表面成骨分化的影响。方法将体外培养的BMSCs分别接种于光滑钛表面和大颗粒喷砂酸蚀(SLA)钛表面，进行矿化诱导并实施超声干预和假刺激。于矿化诱导后3、7 d进行碱性磷酸酶(ALP)定量检测，14 d进行ALP染色观察；矿化诱导21 d后行茜素红染色；于矿化诱导14、21 d检测成骨相关基因及蛋白表达。结果矿化诱导后3、7 d超声组ALP活性较对照组高(P<0.05)，14 d超声组与对照组相比钛片表面ALP染色明显深染；茜素红染色显示，21 d后超声组的染色更明显且形成更多的矿化结节；超声组的成骨相关蛋白成骨转录因子2、骨形成蛋白、骨桥蛋白表达增高；RT-PCR检测到成骨相关基因、ALP、成骨转录因子2、骨形成蛋白、骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白均有不同程度表达增高(P<0.05)。结论LIPUS可以促进光滑及SLA钛表面BMSCs的成骨分化。

低强度脉冲超声(LIPUS)； 骨髓间充质干细胞(BMSCs)； 成骨分化; 钛表面

随着口腔种植技术的发展，越来越多的焦点集中于如何缩短种植体的骨结合周期以及扩大种植修复的适应证[1-2]。低强度脉冲超声(LIPUS)是一种安全、无创的治疗手段，依靠超声波能量作用于组织，能有效起到促进组织再生修复的效果[3]。骨髓间充质干细胞(BMSCs)是具有多向分化潜能的干细胞，其在种植体骨结合方面扮演着重要角色[4-5]。本研究旨在探讨LIPUS作用于钛表面生长的BMSCs，观察其对BMSCs在钛表面骨向分化的影响以及不同钛表面BMSCs对超声作用的生物学行为的差异。

1 材料与方法

1.1 主要材料和仪器

Wistar大鼠(山东大学实验动物中心)，钛片(西北有色金属研究所)，低糖DMEM、DMEM/F12(Gibco，美国)，胎牛血清(Hyclone,美国)，抗坏血酸(a7631)、β甘油磷酸钠(g9422)、地塞米松(D4902，sigma， 美国)，Runx2一抗(CST，#12556)，BMP2一抗(ab6285)、Osteopontin一抗(ab91655，Abcam，英国)，碱性磷……