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《华中科技大学》 2012年
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大鼠牙髓干细胞在微弧氧化钛表面诱导分化成骨的研究

黄怡  
【摘要】:目的: 探讨大鼠牙髓干细胞(DPSCs)在微弧氧化(MAO)钛表面诱导分化成骨的能力,并通过与大鼠骨髓间充质细胞(BMSCs)成骨能力的比较,为DPSCs成为种植与组织工程联合应用的新型种子细胞提供理论依据。 方法: 1.大鼠DPSCs的分离,培养,鉴定及诱导分化:采用组织块酶消化法和有限稀释克隆化培养分离大鼠DPSCs,免疫荧光方法鉴定细胞表型。体外诱导DPSCs分别向成骨细胞和脂肪细胞分化。 2. DPSCs在MAO钛表面的生物活性研究:分为DPSCs-MAO组,DPSCs成骨诱导组及DPSCs无诱导组。扫描电镜(SEM)观察细胞生长情况,生物化学检测和实时定量PCR检测DPSCs的分化能力。 3.大鼠DPSCs与大鼠BMSCs在MAO钛表面的成骨能力比较:分为DPSCs-MAO组,BMSCs-MAO组及DPSCs-smooth组。SEM观察细胞生长形态,能谱分析仪(EDS)分析MAO钛表面元素变化,生物化学检测和实时定量PCR检测比较DPSCs与BMSCs的成骨分化能力差别。 结果: 1.大鼠DPSCs克隆化分离纯化培养后,细胞增殖较快,呈集落样生长,细胞形态为长梭型;免疫荧光结果显示大鼠DPSCs阳性表达CD44,STRO-1和Ⅰ型胶原,阴性表达CD34。大鼠DPSCs具有向成骨细胞和成脂肪细胞分化的能力。 2.SEM结果显示MAO钛片表面粗糙多孔,均匀分布着5-12μm的微孔,大鼠DPSCs在MAO钛片表面生长良好,可见细胞突起向MAO钛片表面的微孔中生长。DPSCs-MAO组ALP活力各时间点都比DPSCs无诱导组明显增强(P0.05),DPSCs-MAO组与DPSCs成骨诱导组各时间点ALP活力相接近(P0.05)。细胞培养第21d, DPSCs-MAO组与DPSCs无诱导组,DPSCs成骨诱导组与DPSCs无诱导组相比,Runx2、Osterix、DSPP和DMP-1表达增强,差别具有统计学意义(P0.05); DPSCs-MAO组与DPSCs成骨诱导组基因表达相接近,差别无显著意义(P0.05)。DPSCs-MAO组与DPSCs成骨诱导组钙结节茜素红染色阳性,钙结节面积差别无统计学意义(P0.05), DPSCs无诱导组茜素红染色阴性表达。 3.MTT结果显示DPSCs-MAO组细胞活力比DPSCs-smooth组明显增强(P0.05)。DPSCs-MAO组与BMSCs-MAO组细胞活力统计学分析差别无显著性意义(P0.05)。细胞培养第7d, SEM显示,DPSCs-MAO与BMSCs-MAO细胞形态呈分化趋势,EDS结果显示,MAO钛表面钙离子含量升高,磷离子含量降低。DPSCs-MAO组各时间点ALP活力比DPSCs-smooth组明显增强,差别具有统计学意义(P0.05), DPSCs-MAO组ALP活力与BMSCs-MAO组比较,除第5d及第13d有统计学意义外,其他时间点无显著性差异(P0.05)。DPSCs-MAO组与BMSCs-MAO组钙结节茜素红染色阳性,钙结节面积差别无统计学意义(P0.05)。DPSCs-MAO组与BMSCs-MAO组实时定量PCR检测Runx2, Osterix, DSPP和DMP-1基因表达趋势相接近,两组间差别不具有统计学意义(P0.05)。 结论: 大鼠DPSCs在粗糙多孔,富含钙、磷元素的MAO钛表层有良好的生物相容性和生物活性,大鼠DPSCs的分化能力可能受到MAO钛的调节,大鼠DPSCs在MAO钛表面具有与大鼠BMSCs相似的成骨分化潜能。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R780.2

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