负载骨形态发生蛋白2水凝胶诱导牙髓干细胞的成骨分化

作     者：伊斯拉尔古丽·麦麦提 贾森 刘佳 Israrguli·Maimeti;Jia Sen;Liu Jia

作者机构：新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)儿童口腔科-口腔预防科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054 西安医学院口腔医学院陕西省西安市710021 新疆维吾尔自治区口腔医学研究所新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2025年第29卷第16期

页      面：3301-3310页

学科分类：1003[医学-口腔医学] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 100215[医学-康复医学与理疗学] 10[医学] 

基　　金：陕西省青年创新团队建设科研计划项目(21JP111) 项目负责人:贾森 

主　　题：人牙髓干细胞 骨形态形成蛋白2 细胞增殖 细胞分化 组织工程 牙髓-牙本质再生 

摘      要：背景:前期研究证明,甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶支架可促进人牙髓干细胞的增殖及分化。水凝胶负载骨形态发生蛋白2被认为是骨修复中有前景的材料。目的:观察负载不同质量浓度骨形态发生蛋白2的甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶对人牙髓干细胞成骨向分化的诱导作用。方法:制备含0,50,100,200μg/mL骨形态发生蛋白2的甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶,分别记为GelMA/TDM、BMP-2(50 ng/mL)GelMA/TDM、BMP-2(100 ng/mL)GelMA/TDM、BMP-2(200 ng/mL)GelMA/TDM,检测复合水凝胶对骨形态发生蛋白2的体外缓释性能。采用改良组织块酶消化法提取人牙髓干细胞,分别接种于4种水凝胶表面,采用CCK-8法检测细胞增殖,DAPI染色检测细胞黏附;对各组水凝胶表面的人牙髓干细胞进行成骨诱导,进行碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性检测与茜素红染色,采用RT-PCR法检测相关成骨基因(Runx2、骨形态发生蛋白2、骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原)表达。结果与结论:①甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶可持续释放骨形态发生蛋白2长达21 d,在第3-6天释放较快,第6天之后释放趋于平稳;②4种水凝胶均可促进人牙髓干细胞的增殖,其中以BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用最明显;相较于GelMA/TDM复合水凝胶,BMP-2-GelMA/TDM复合水凝胶可促进人牙髓干细胞的黏附,其中以BMP-2(200 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用最明显;③相较于GelMA/TDM复合水凝胶,BMP-2-GelMA/TDM复合水凝胶可提升碱性磷酸酶活性、钙结节含量与相关成骨基因表达,综合分析显示BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用更明显;④结果表明,BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶促进牙髓干细胞成骨向分化的能力更明显。