掺锶羟基磷灰石对成骨细胞增殖、分化和矿化的影响

作     者：姚志鹏 

作者单位：福建医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘文革

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 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] 

主      题：锶 羟基磷灰石 成骨细胞 增殖 分化 矿化 

摘      要：目的:通过比较掺锶羟基磷灰石(Sr-HA)生物陶瓷与纯羟基磷灰石(HA)生物陶瓷对体外培养成骨细胞的增殖、分化和矿化的影响,探讨掺锶羟基磷灰石对骨形成的作用机制,为今后生物材料的研发和改进提供理论指导。 方法:采用酶消化培养法,从SD大鼠颅骨原代分离培养成骨细胞,并经鉴定、纯化和传代。制备Sr-HA生物陶瓷粉末(含锶量分别为1%,5%和10%)与纯HA生物陶瓷粉末四组材料浸提液,并测定浸提液的锶含量,将四组材料浸提液与SD大鼠第三代成骨细胞共培养。用MTT法检测材料浸提液对大鼠成骨细胞增殖的影响,用碱性磷酸酶活性测试盒测定浸提液对大鼠成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)活性的影响,用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分析SD大鼠成骨细胞特异转录因子:核心结合因子(cbfa1)基因的表达情况,用茜素红染色法测定SD大鼠成骨细胞矿化结节形成情况。 结果:ALP的活性测定结果显示:细胞培养第3天,各培养组的ALP活性无明显差异(P0.05);随着时间的延长,各培养组的ALP活性均有增加;细胞培养第14、21天,不同掺锶量的Sr-HA组ALP的活性均较纯HA组增强,且差异极显著(P0.05)。应用RT-PCR技术分析cbfa1 mRNA的表达情况:在相同时间点,Sr-HA组cbfa1 mRNA表达均较纯HA组增加,且差异极显著(P0.05)。矿化结节计数结果显示:细胞培养第14,21天,不同掺锶量的Sr-HA均能促进成骨细胞矿化结节的形成,与纯HA组比较,差异均极显著(P0.05)。 结论:Sr-HA与纯HA相比较,能上调成骨细胞cbfa1 mRNA的表达,促进成骨细胞分泌碱性磷酸酶,从而促进成骨细胞的分化、矿化,促进骨形成,具有良好的生物学特性,是一种良好的骨折内固定和骨填充修复材料,具有广阔的临床应用前景。