不同管径钛纳米管对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

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1、编号刊用形式论著不同管径钛纳米管对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响王明12，杨生12，邓锋12，王璐12，张翼12，张赫12（401147重庆，重庆医科大学口腔医学院1，口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室2）[摘要]目的研究不同管径钛纳米管表面结构对体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞（ratmesenchymalstemcells,rMSCs）粘附、增殖及成骨向分化的影响。方法分离并扩增rMSCs，成骨向诱导分化及流式细胞鉴定；阳极氧化法分别制备管径30、70、100nm的TiO2纳米管，扫描电镜观察表面形貌、接触角测试材

2、料表面亲疏水性；MTT法检测细胞在材料表面粘附及增殖情况，激光共聚焦显微镜观察细胞在材料表面形貌。评价细胞在纯钛、管径30、70、100nm的TiO2纳米管表面成骨向分化过程中碱性磷酸酶活性变化特征及矿化情况。Real-timePCR检测诱导14d后Runx2及OSX基因表达情况。结果分离获得的rMSCs具有成骨向分化的能力，CD29阳性细胞为99.65%；扫描电镜(SEM)观察各组材料表面管径均达到设计要求；管径为70nm的TiO2纳米管材料表面亲水性较好（P<0.05）；MTT结果示70nm组rMSCs的粘附、增殖均较其他组

3、明显增高（P<0.05）；30nm组在成骨诱导7d后，碱性磷酸酶活性均高于其他组（P<0.05）。30nm组在成骨诱导21d后表面矿化高于其他组（P<0.05）。30nm组在成骨诱导14d后Runx2及OSX基因表达高于其余组（P<0.05）。结论与光滑面纯钛相比，不同管径的TiO2纳米管对rMSCs的作用各不相同，rMSCs在70nm表面增殖能力和粘附性较好，但在30nm表面的成骨向分化能力较强。[关键词]TiO2纳米管；骨髓间充质干细胞；成骨向分化[中图法分类号][文献标志码]AEffectsofdifferentdiame

4、terTiO2nanotubesonratmesenchymalstemcellsproliferationandosteogenicdifferentiationWangMing12,YangSheng12,DengFeng12,WangLu12,ZhangYi12,ZhangHe12(CollegeofStomatology,ChongqingMedicalUniversity1,ChongqingKeyLaboratoryforOralDiseasesandBiomedicalSciences2，Chongqing,401

5、147，China)[Abstract]ObjectiveToinvestigatetheeffectsofdifferentdiameterTiO2nanotubespreparedbyanodicoxidationonontheadhesion,proliferationandosteogenicdifferentiationofmesenchymalstemcellsderivedfromSpragueDawleyrats（rMSCs）.MethodsTheisolatedrMSCswerecharacterizedbyo

6、steogenicdifferentiationandflowcytometry.TiO2nanotubesof30,70nmand100nmwerefabricatedbyanodizationwithdifferentvoltage.Thetopographyandthehydrophilicityofthenanotubeswererespectivelyaccessedwithscanningelectronmicroscope(SEM)andcontactangletest.MTTcolorimetricassaywa

7、sappliedtoevaluatethecelladhesionandproliferationondifferentsubstrates.Cellmorphologieswereobservedbyconfocalmicroscope.TheactivityofalkalinephosphataseandmineralizationofrMSCsonplanetitaniumand30nm,70nm,100nmTiO2nanotubeswerealsodetectedduringosteogenicdifferentiati

8、on.TheexpressionofRunx2andOSXwereanalyzedbyreal-timePCRafter14daysosteogenicdifferentiation.ResultsrMSCshadbeensuccessfullyinducedo