鎂離子對成骨細胞、成纖維細胞及二者聯(lián)合培養(yǎng)影響的體外實驗研究.pdf

1、背景：
　　近年來醫(yī)用可吸收鎂合金再次成為研究的熱點，尤其是作為骨科內植物。這有它的必然性和先天的優(yōu)勢:鎂的生物力學性能在金屬當中與人體骨最接近，鎂又是人體必需元素，降解后不會產生有毒離子。鎂合金與目前主流的鈦合金相比，可吸收，避免了二次手術。鎂合金的生物相容性也早已得到驗證。諸多研究發(fā)現(xiàn)鎂離子對成骨細胞生長分化有促進作用,但鎂合金植入體內降解后不僅僅影響成骨細胞，對成纖維細胞也有影響。因此需要觀察成骨細胞和成纖維細胞適宜鎂離子生

2、存濃度，目前還不見此研究的報道。有研究發(fā)現(xiàn)成骨細胞成纖維細胞聯(lián)合培養(yǎng)可互相誘導，產生纖維軟骨的表達，這是腱骨結合部位正常解剖結構的一部分。一般來說腱性組織與骨撕裂后很難恢復原來的解剖結構，而通常是疤痕愈合，力學強度遠達不到從前，出現(xiàn)再撕脫或者斷裂的概率很大。因此觀察了解適當?shù)逆V離子濃度對成纖維細胞和成骨細胞聯(lián)合培養(yǎng)的效應就顯得尤為重要。
　　目的：
　　本實驗旨在觀察不同濃度鎂離子下成纖維細胞和成骨細胞的生長發(fā)育情況，進而篩

3、選出適于成骨細胞和成纖維細胞生長的鎂離子環(huán)境，并觀察不同濃度鎂離子下二者聯(lián)合培養(yǎng)的相互作用，為身體不同部位或不同損傷所需的不同鎂合金植入材料的制作提供指導。
　　方法：
　　取兔肌腱細胞和兔扁骨細胞原代培養(yǎng)，經傳代和鑒定后,在不同濃度鎂離子溶液中分別培養(yǎng)和篩選。然后在適宜的鎂離子濃度下，聯(lián)合培養(yǎng)兩種細胞，測定和比較聯(lián)合培養(yǎng)前后堿性磷酸酶的產量。對兩種細胞各自的特異性蛋白和纖維軟骨的特異標志物二型膠原進行Real-time P

4、CR基因定量檢測,通過比較來推測聯(lián)合培養(yǎng)的效應。所有數(shù)據(jù)采用SPSS15.0和Graphpad Prism V5.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料采用one-way anova分析和Bonferroni's Multiple Comparison Test，P值小于0．05設定為差異有統(tǒng)計學意義。
　　結果：
　　成纖維細胞在鎂離子濃度為0 mmol/L-110 mmol/L時生長良好，在鎂離子濃度70mmol/L細胞O

5、D值最高，與其它濃度比較有統(tǒng)計學差異；成骨細胞在鎂離子濃度為0 mmol/L-70mmol/L生長良好，鎂離子濃度30mmol/L細胞OD值最高，與其它濃度比較有統(tǒng)計學差異。
　　成纖維細胞組、成骨細胞組、聯(lián)合培養(yǎng)組組間比較各組堿性磷酸酶產量有統(tǒng)計學差異，樣本成骨細胞30mmol/L堿性磷酸酶產量最高，與其余組比較有統(tǒng)計學差異。
　　波形蛋白 PCR各個分組基因相對表達量比較有統(tǒng)計學差異，其中成纖維細胞15mmol/L樣本與

6、其他各樣本之間進行比較，有統(tǒng)計學差異；其余各樣本之間進行比較，差異無統(tǒng)計學意義。
　　骨鈣素 PCR各個分組基因相對表達量比較有統(tǒng)計學差異，其中成骨細胞0mmol/L樣本與其他各樣本之間進行比較，有統(tǒng)計學差異；其余各樣本之間進行比較，混合30mmol/L vs成骨細胞15mmol/L，混合30mmol/L vs成骨細胞30mmol/L有統(tǒng)計學差異。
　　所有樣本中，二型膠原（COL2A1）基因檢測均為陰性。
　　結論：

7、
　　成纖維細胞的鎂離子安全生存濃度為0 mmol/L-110 mmol/L。其中鎂離子濃度70mmol/L是成纖維細胞最適生存濃度；成骨細胞的鎂離子安全生存濃度為0 mmol/L-70 mmol/L。其中鎂離子濃度30mmol/L是成纖維細胞最適生存濃度；聯(lián)合培養(yǎng)時，鎂離子濃度30mmol/L對成骨細胞更具有促進作用;鎂離子濃度15mmol/L對成纖維細胞更具有促進作用；成纖維細胞與成骨細胞共培養(yǎng)后有相互抑制效應；聯(lián)合培養(yǎng)早期無