1、解剖学研究2023年第45卷第1期Anat Res,2023,Vol.45,No.1【摘要】目的探究锶/磷酸三钙/磷酸八钙(Sr+TCP+OCP)材料对大鼠脂肪肪来源干细胞(rADSCs)活性及成骨分化的影响。方法将SD大鼠安乐处死,进行rADSCs原代培养后完成rADSCs成骨诱导,制备 Sr+TCP+OCP、TCP、OCP 材料,随机分为 1%Sr+TCP+OCP 组、3%Sr+TCP+OCP 组、5%Sr+TCP+OCP组、TCP组、OCP组、对照组(成骨诱导培养液)。甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法检测rADSCs增殖,检测碱性磷酸酶(ALP)活性及钙离子含量,蛋白质免疫印迹(WB)检测r
2、ADSCs成骨相关蛋白。结果与对照组和 3%Sr+TCP+OCP 组相比,TCP 组、OCP 组、1%及 5%Sr+TCP+OCP 组第 1 天、3 天、6 天 吸光值(A)均下降(P0.05)。在 d3、d6 5%Sr+TCP+OCP 组 A 值均低于 TCP 组、OCP 组、1%SrTCP 组(P0.05)。随着时间延长,各组 A 值均升高(P0.05)。与对照组、TCP 组、OCP 组相比,1%、3%Sr+TCP+OCP组ALP活性、钙离子含量升高(P0.05),5%Sr+TCP+OCP组ALP活性、钙离子含量降低(P0.05);3%Sr+TCP+OCP组ALP活性、钙离子含量高于1%、
3、5%Sr+TCP+OCP组(P0.05);1%Sr+TCP+OCP组ALP活性、钙离子含量高于 5%Sr+TCP+OCP 组(P0.05)。与对照组和 TCP 组、OCP 组相比,3%Sr+TCP+OCP组runt相关转录因子2(Runx2)、增殖细胞核抗原(PCNA)降低,1%、5%Sr+TCP+OCP 组Runx2、PCNA升高(P0.05);3%Sr+TCP+OCP 组 Runx2、PCNA 低于 1%、5%Sr+TCP+OCP 组(P0.05);1%Sr+TCP+OCP组Runx2、PCNA低于5%Sr+TCP+OCP 组(P0.05)。结论3%Sr+TCP+OCP 材料能提高rADS
4、Cs 生物学活性以及成骨分化能力,可能与调整Runx2/PCNA信号通路有关。【关键词】锶/磷酸三钙/磷酸八钙;脂肪干细胞;成骨分化;增殖细胞核抗原基金项目:基金项目:2019 年度学校科研课题攻关项目、第二批校级科研课题及博士指导科研项目立项(19Z014);2023年度河北省医学科学研究课题计划立项课题(20232135)DOI:10.20021/ki.16710770.2022.06.04Effects of Sr/TCP/OCP material on the activity and osteogenic differentiation of rat adipose tissuede
5、rivedstem cellsWANG Ningning,ZHANG Shengmin,YAO Shubo,QIU Yanli,WANG Jing,LIU Hongli,ZHOU Jing.Department of Stomatology,Cangzhou Medical College,Cangzhou,Hebei Province 061001,ChinaCorresponding author:ZHANG Shengmin,Email:【Abstract】ObjectiveTo explore the effect of strontium/phosphate/octracalcium
6、 phosphate(Sr+TCP+OCP)material on rat adipose tissuederived stem cells(rADSCs)activity and osteogenic differentiation.MethodsSD rats were euthanasiaed,rADSCs osteogenesis induction was completed after primary rADSCs culture,Sr+TCP+OCP/OCP,TCP,OCP materials,divided into the 1%Sr+TCP+OCP,3%Sr+TCP+OCP,
7、5%Sr+TCP+OCP,TCP,OCP and control(osteogenic induced media)groups.rADSCs proliferation was measured by methylthiazolyltetrazolium(MTT).The alkaline phosphatase(ALP)activity and calcium content were detected.The rADSCs osteogenesisrelated proteins were detectd by Western blot(WB).ResultsCompared with
8、the control groupand 3%Sr+TCP+OCP group,the optical density(A)values of TCP,OCP in 1d,3d and 6d were decreased inthe TCP,OCP,1%Sr+TCP+OCP and 5%Sr+TCP+OCP groups(P0.05).On d3 and d6,compared withthe 5%Sr+TCP+OCP group,the A value in the TCP group,OCP group and 1%SrTCP group were increased(P0.05).The
9、 A value of each group increased in a timedependented manner(P0.05).Compared with the con论著Sr+TCP+OCP 材料对大鼠脂肪来源干细胞活性及成骨分化的影响王宁宁,张圣敏,刘洪利,宋双荣,曹长红,刘俊红,霍景瑞,李琦沧州医学高等专科学校口腔系,河北 沧州061001通讯作者:张圣敏,Email:21解剖学研究2023年第45卷第1期Anat Res,2023,Vol.45,No.1trol,TCP and OCP groups,the ALP activity and calcium ion in th
10、e 1%and 3%Sr+TCP+OCP groups were increased(P0.05),and the ALP activity and calcium ion content in the 5%Sr+TCP+OCP group were decreased(P0.05).Compared with the 3%Sr+TCP+OCP group,the ALP activity and calcium ion in the 1%,5%Sr+TCP+OCP groups were decreaed(P0.05).Compared with the 1%Sr+TCP+OCP group
11、,the ALP activity and calcium ion in the 5%Sr+TCP+OCP group were decreaed(P0.05).Compared with the control,TCP and OCPgroups,the Runt related transcription factor 2(Runx2),proliferating cell nuclear antigen(PCNA)in the 1%,5%Sr+TCP+OCP groups had decreased(P0.05).Compared with the 3%Sr+TCP+OCP group,
12、the Runx2 and PCNA had increased in the 1%,5%Sr+TCP+OCP groups(P0.05).Compared with the 1%Sr+TCP+OCP group,the Runx2 and PCNA had increased in the 5%Sr+TCP+OCP groups(P0.05).Conclusion3%Sr+TCP+OCPimproves rADSCs biological activity as well as osteogenic differentiation capacity,which might be relate
13、d to regulatthe Runx2/PCNA signaling pathway.【Key words】Strontium/phosphate/occalcalcium phosphate;Adipose stem cells;Osteogenic differentiation;Proliferating nuclear antigen脂肪干细胞(Adipose stem cells,ADSCs)主要是从脂肪组织中提取分离出来,具有多向分化潜能的间质干细胞,同时在一定的条件下,可以分化为软骨细胞、成骨细胞、肌肉细胞等,是现在医学研究的热点1-2。磷酸三钙(tricalcium pho
14、sphate,TCP)的化学成分与人体骨的无机盐成分十分接近,同时具有较为优异的生物降解速率、生物相容性,当该材料植入人体后会通过吞噬细胞、物理化学溶解等方式进行3。磷酸八钙(Octacalcium phosphate,OCP)是近几年发现的一种新型生物活性材料,是骨骼、牙齿的主要成分,具有较强的降解能力,对于与其他的材料有较好的骨诱导性、骨传导性4-5。人体的锶(Sr)大部分存在于骨骼中,在骨的形成中具有重要作用,参与机体的生化过程6。本文旨在研究 Sr+TCP+OCP 材料对rADSCs 活性及成骨分化的影响,为研究生物性能优良的骨修复材料提供参考。1材料与方法1.1动物及材料1.1.1实
15、验动物57月SD大鼠购自哈尔滨医科大学实验动物学部提供,合格证号:SYXK(黑)2019001,动物使用许可证:SYXK(冀)2020002;动物质量合格证号:WTLH202031316,批准文号:WYZLL 2020 0212);体质量 230256 g,68 周龄,未交配。动物研究符合院内动物实验伦理审查要求,实验过程严格遵守动物实验“3R”原则。1.1.2实验材料CKX53 型倒置相差显微镜(济南爱来宝仪器设备)、钙试剂盒(上海邦景实业)、四甲基偶氮唑蓝(methylthiazolyltetrazolium,MTT)比色试剂盒(美国 Promega)、runt 相关转录因子 2(Runt
16、 related transcription factor 2,Runx2)、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)试剂盒(上海科顺生物科技),胎牛血清及 DMEM(广州沛瑜生物技术),地塞米松、抗坏血酸、甘油磷酸钠均为分析纯(广州化学试剂厂),等。1.2方法1.2.1rADSCs 的提取及培养安乐处死 2 只 SD大鼠,在无菌条件下,将处死的大鼠浸泡在75酒精 10 min,置于无菌操作台,固定于大鼠手术架,取SD大鼠双侧腹股沟部脂肪组织,剔除组织周围的筋膜与血管,将 2 只的腹股沟部脂肪组织混合并剪碎成小块,置于无菌离心管,管内加入脂肪组织2倍体积的0.1%I型胶原酶消化,在37水浴并震荡消化 40 min,加入 2 倍体积的低糖 DMEM 完全培养液终止酶活性,在37、5%CO2恒温箱中培养,原代培养3 d换液体,当细胞生长达到80%,采用0.25%胰蛋白酶消化并进行传代,以第3代rADSCs细胞进行试验。1.2.2rADSCs 成骨诱导分化及鉴定取第 3 代rADSCs,当细胞贴壁生长80%融合时,加入成骨诱导培养液,即