鎂離子對(duì)成骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及二者聯(lián)合培養(yǎng)影響的體外實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景：
　　近年來(lái)醫(yī)用可吸收鎂合金再次成為研究的熱點(diǎn)，尤其是作為骨科內(nèi)植物。這有它的必然性和先天的優(yōu)勢(shì):鎂的生物力學(xué)性能在金屬當(dāng)中與人體骨最接近，鎂又是人體必需元素，降解后不會(huì)產(chǎn)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(shù)。鎂合金的生物相容性也早已得到驗(yàn)證。諸多研究發(fā)現(xiàn)鎂離子對(duì)成骨細(xì)胞生長(zhǎng)分化有促進(jìn)作用,但鎂合金植入體內(nèi)降解后不僅僅影響成骨細(xì)胞，對(duì)成纖維細(xì)胞也有影響。因此需要觀察成骨細(xì)胞和成纖維細(xì)胞適宜鎂離子生

2、存濃度，目前還不見(jiàn)此研究的報(bào)道。有研究發(fā)現(xiàn)成骨細(xì)胞成纖維細(xì)胞聯(lián)合培養(yǎng)可互相誘導(dǎo)，產(chǎn)生纖維軟骨的表達(dá)，這是腱骨結(jié)合部位正常解剖結(jié)構(gòu)的一部分。一般來(lái)說(shuō)腱性組織與骨撕裂后很難恢復(fù)原來(lái)的解剖結(jié)構(gòu)，而通常是疤痕愈合，力學(xué)強(qiáng)度遠(yuǎn)達(dá)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(dāng)?shù)逆V離子濃度對(duì)成纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞聯(lián)合培養(yǎng)的效應(yīng)就顯得尤為重要。
　　目的：
　　本實(shí)驗(yàn)旨在觀察不同濃度鎂離子下成纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育情況，進(jìn)而篩

3、選出適于成骨細(xì)胞和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)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(dǎo)。
　　方法：
　　取兔肌腱細(xì)胞和兔扁骨細(xì)胞原代培養(yǎng)，經(jīng)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(xì)胞，測(cè)定和比較聯(lián)合培養(yǎng)前后堿性磷酸酶的產(chǎn)量。對(duì)兩種細(xì)胞各自的特異性蛋白和纖維軟骨的特異標(biāo)志物二型膠原進(jìn)行Real-time P

4、CR基因定量檢測(cè),通過(guò)比較來(lái)推測(cè)聯(lián)合培養(yǎng)的效應(yīng)。所有數(shù)據(jù)采用SPSS15.0和Graphpad Prism V5.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料采用one-way anova分析和Bonferroni's Multiple Comparison Test，P值小于0．05設(shè)定為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　成纖維細(xì)胞在鎂離子濃度為0 mmol/L-110 mmol/L時(shí)生長(zhǎng)良好，在鎂離子濃度70mmol/L細(xì)胞O

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

6、其他各樣本之間進(jìn)行比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；其余各樣本之間進(jìn)行比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　骨鈣素 PCR各個(gè)分組基因相對(duì)表達(dá)量比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，其中成骨細(xì)胞0mmol/L樣本與其他各樣本之間進(jìn)行比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；其余各樣本之間進(jìn)行比較，混合30mmol/L vs成骨細(xì)胞15mmol/L，混合30mmol/L vs成骨細(xì)胞30mmol/L有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　所有樣本中，二型膠原（COL2A1）基因檢測(cè)均為陰性。
　　結(jié)論：

7、
　　成纖維細(xì)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(xì)胞最適生存濃度；成骨細(xì)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(xì)胞最適生存濃度；聯(lián)合培養(yǎng)時(shí)，鎂離子濃度30mmol/L對(duì)成骨細(xì)胞更具有促進(jìn)作用;鎂離子濃度15mmol/L對(duì)成纖維細(xì)胞更具有促進(jìn)作用；成纖維細(xì)胞與成骨細(xì)胞共培養(yǎng)后有相互抑制效應(yīng)；聯(lián)合培養(yǎng)早期無(wú)