“壳-芯”结构电纺纤维膜对MC3T3-E1细胞体外早期成骨分化的影响

›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (6): 485-490.

“壳-芯”结构电纺纤维膜对MC3T3-E1细胞体外早期成骨分化的影响

胡姝颖¹,陈汉帮²,陈刚³,周雪锋⁴,刘俊³,章非敏³

1. 南京医科大学口腔疾病研究江苏省重点实验室；南京医科大学附属口腔医院修复科
2. 南京医科大学口腔疾病研究江苏省重点实验室
3. 南京医科大学口腔医学院
4. 东南大学生物科学与医学工程学院

收稿日期:2018-01-25 修回日期:2018-02-26 出版日期:2018-06-28 发布日期:2018-07-05
通讯作者: 章非敏 E-mail:fmzhang@njmu.edu.cn
基金资助:
国家重点研发计划纳米科技重点专项

The Effects of PLGA/PCL-BMP-2 core-shell electrospun nanofibrous composite membranes on the early osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells in vitro

Received:2018-01-25 Revised:2018-02-26 Online:2018-06-28 Published:2018-07-05

摘要/Abstract

摘要： ［摘要］　目的　研究载有骨形态发生蛋白(BMP-2)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚己内酯(PCL)“壳芯结构”静电纺丝纤维膜(PP-B)对MC3T3-E1细胞体外早期成骨分化的影响。方法　通过同轴静电纺丝的方法制备PLGA/PCL-BMP-2纤维膜(PP-B)，以不含BMP-2的PLGA/PCL电纺纤维膜(PP)为对照组。通过透射电子显微镜观察PP-B膜的“壳-芯”结构；用ELISA法检测BMP-2的体外释放行为；收集PP-B膜的浸出液培养细胞，用碱性磷酸酶(ALP)活性检测法检测其释放的BMP-2对MC3T3-E1细胞的影响；将MC3T3-E1细胞接种到纤维膜上，通过CCK-8法检测1d、3d、5d、7d的增殖情况；以碱性磷酸酶(ALP)活性为早期骨向分化指标，检测其7d的活性；用实时荧光定量逆转录PCR检测细胞接种7d时成骨指标Bmp2、Alp、Col1、Msx2、Runx2的表达。结果　透射电镜结果表明，同轴静电纺丝法制备的PP-B静电纺丝可形成连续均一的“壳-芯”结构；ELISA结果显示，PP-B膜可以实现BMP-2的持续释放；ALP活性检测结果证实本实验条件下制备的负载BMP-2的同轴静电纺丝支架能保持生长因子的部分活性。CCK-8结果显示PP-B膜和PP膜上的MC3T3-E1细胞在1、3、5、7d都持续增殖；ALP活性检测及染色结果显示PP-B膜上的MC3T3-E1细胞的ALP活性高于PP膜(P<0.05);实时荧光定量逆转录PCR结果显示接种在PP-B膜上的MC3T3-E1细胞的相关成骨基因Bmp2、Alp、Col1、Msx2、Runx2的表达高于PP膜(P<0.05)。结论　本实验制备的PP-B膜能促进MC3T3-E1细胞在体外的早期成骨分化。

关键词: 骨形态发生蛋白-2, 同轴静电纺丝, 组织工程支架, 成骨分化

Abstract: PLGA/PCL-BMP-2 core-shell nanofibrous composite membranes(PP-B) were fabricated by coaxial-electrospinning. Electrospun PLGA/PCL nanofibrous membranes(PP) were set as control group.The structure of core-shell fibers ,cell proliferation and osteogenic diffrretiation on the two membranes were evaluated.This study confirmed that PP-B nanofibrous composite membranes improved the early osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells in vitro.

Key words: bone morphogenetic protein 2, coaxial-electrospinning, tissue engineering scaffold, osteogenic differentiation

胡姝颖陈汉帮陈刚周雪锋刘俊章非敏. “壳-芯”结构电纺纤维膜对MC3T3-E1细胞体外早期成骨分化的影响[J]. , 2018, 38(6): 485-490.

[1]	王莉莉严佳李东升莫秀梅胡小坤章非敏刘梅. 两种新型胶原膜引导骨组织再生的体内外性能研究[J]. , 2019, 39(6): 481-487.
[2]	王海锋刘亚男刘思思宁美芝幸丹李文峰曹钰. CD24基因调控根尖牙乳头干细胞的成骨分化功能[J]. , 2018, 38(7): 582-586.
[3]	肖涛傅瑜朱伟文徐玲张平江宏兵. 颌骨骨纤维异常增殖症GNAS基因突变分析及其间充质细胞体外生物学特征[J]. , 2018, 38(4): 289-294.
[4]	左婕王智亨盛丽袁晓娟颜露刘奕杉. miR-335对牙囊干细胞成骨分化能力的影响[J]. , 2018, 38(12): 1074-1078.
[5]	杨爽. 牙囊细胞成骨分化的研究进展[J]. , 2018, 38(10): 930-933.
[6]	沈树平陆亚倩郑旸张玮朱庆萍. microRNA-145调控大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究[J]. , 2017, 37(8): 693-697.
[7]	李珊珊张瑾. 微小RNA与肿瘤坏死因子-α对成骨分化调控作用研究进展[J]. , 2017, 37(2): 180-183.
[8]	陈红刘东旭杜丽玲张译文. 力学刺激下BMP信号通路影响成骨分化的研究进展[J]. , 2017, 37(2): 162-165.
[9]	许悦李璐徐艳. 乏氧微环境下机械应力对人牙周膜干细胞成骨分化的影响[J]. , 2016, 36(5): 478-480.
[10]	丁月峰王学娟. p38信号通路在牙周膜细胞成骨分化中的调控作用[J]. , 2015, 35(9): 726-729.
[11]	王桂芳李金华陈丽萍蒋欣泉. 二氧化钛纳米管负载聚六亚甲基胍促进种植体钛表面成骨分化性能的研究[J]. , 2015, 35(10): 801-805.
[12]	吕成奇陆家瑜于佳邹德荣. 自撑式石墨烯水凝胶诱导人脂肪干细胞成骨分化的体外研究[J]. , 2014, 34(7): 486-491.
[13]	王尧，李婧，刘人恺，李钒，胡海琨，邹淑娟. 骨缝间充质细胞体外成骨潜能及骨形成蛋白2对其成骨影响的研究[J]. , 2011, 31(11): 641-643,646.
[14]	聂莹；张志宏；袁晟；鲍军燕. 糖尿病对大鼠牙槽骨缺损修复中骨形态发生蛋白-2表达影响的研究[J]. , 2011, 31(1): 26-28,32.
[15]	郑红,丁寅,马佳. 不同周龄大鼠骨髓基质干细胞成骨与成脂分化平衡的研究[J]. , 2008, 28(5): 225-227.