壳聚糖胶原支架复合胰岛素样生长因子1在牙周组织工程中的应用.pdf
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1、 第2 7卷 第3期 2 0 0 6年5月 武汉大学学报 ( 医学版) M e d i c a l J o u r n a l o fWu h a nU n i v e r s i t y V o l . 2 7N o . 3 M a y,2 0 0 6 课题来源: 国家自然科学基金资助项目( 编号:3 0 3 7 1 5 5 4) 作者简介: 何晓宁,男,1 9 7 8 -, 医学硕士生, 主要从事口腔修复学研究 通讯作者: 程祥荣,女,1 9 3 9 -, 教授, 博士生导师, 主要从事口腔修复学临床和基础研究 壳聚糖胶原支架复合胰岛素样生长因子- 1 在牙周组织工程中的应用 何晓宁 刘同
2、军 石珊珊 程祥荣 武汉大学口腔医学院口腔医学生物工程教育部重点实验室 武汉 4 3 0 0 7 9 摘要 目的: 观察复合胰岛素样生长因子- 1(I G F | 1) 的壳聚糖胶原支架对体外培养 的 人 牙 周 韧 带 细 胞 (P D L C) 的影响, 以探讨复合I G F - 1的壳聚糖胶原支架在人P D L C增殖中的作用。方法: 将体外培养P D L C接种于 复合I G F - 1的壳聚糖胶原支架上, 通过MT T法测定对细胞增殖的影响, 同时通过半定量P C R检测细胞mR NA合 成变化。结果:P D L C在两种不同支架上的增殖及mR NA合成情况有显著性差异(P0. 5)
3、 。结论: 该复合支架可 以作为I G F - 1的载体; 复合在支架上的I G F - 1对P D L C的粘附与增殖及细胞外基质的合成均有较好地促进作用。 关键词 壳聚糖; 胶原; 支架; 生长因子; 牙周韧带细胞 中图分类号 R 7 8 3. 1;Q 8 1 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 - 8 8 5 2(2 0 0 6)0 3 - 0 3 2 3 - 0 3 A p p l i c a t i o no fC h i t o s a n /C o l l a g e nS c a f f o l dC o n t a i n i n g R e c o m b i n e
4、 dH u m a nI G F - 1i nP e r i o d o n t a lT i s s u eE n g i n e e r i n g H EX i a o n i n g,L I UT o n g j u n,S H IS h a n s h a n,C H E N GX i a n g r o n g K e yL a b o r a t o r yo fO r a lB i o m e d i c a lE n g i n e e r i n go fM i n i s t r yo fE d u c a t i o n,S c h o o l o fS t o m a
5、 t o l o g y, Wu h a nU n i v e r s i t y,Wu h a n4 3 0 0 7 9,C h i n a A b s t r a c t O b j e c t i v e:T os t u d yI G F - 1c o m b i n e dc h i t o s a n/c o l l a g e ns c a f f o l da n dt oo b s e r v e t h eb i o l o g i c a l a c t i v eo fh u m a np e r i o d o n t a l l i g a m e n t c e
6、l l s(P D L C s)c u l t u r e do n i nt h es c a f f o l d .M e t h o d s:P r o l i f - e r a t i o no fP D L C sw a s e x a m i n e db yMT Tm e t h o dw h e nP D L C sw e r e c u l t u r e d i nc h i t o s a n/c o l l a g e n s c a f f o l d sw i t ha n dw i t h o u t I G F - 1a n dt h ee f f e c t
7、o f I G F - 1c o m b i n e ds c a f f o l do nmR NAs y n t h e s i s e x a m i n e db ys e m i - q u a n t i t i v eR T - P C R.R e s u l t s:T h ep r o l i f e r a t i o na n dE CMs y n t h e s i so fP D L C s h a ds i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sw h e nc u l t u r e di nd i f f e r e n t
8、t y p e so fs c a f f o l d s .C o n c l u s i o n:T h ec h i - t o s a n/c o l l a g e ns c a f f o l dc o u l db eag o o dc o n t r o l l e dr e l e a s e ds y s t e mo f I G F - 1a n d t h e c o m p l e xs c a f - f o l d sh a v es i g n i f i c a n t l ye f f e c t so np r o l i f e r a t i o no
9、 fP D L C sa n dE CMs y n t h e s i s . K e yW o r d s C h i t o s a n;C o l l a g e n;S c a f f o l d;G r o w t hF a c t o r;P e r i o d o n t a lL i g a m e n tC e l l 牙 周 韧 带 细 胞 (P e r i o d o n t a ll i g a m e n tc e l l, P D L C) 是牙周组织的主要细胞成分之一, 它具有多 向分化潜能, 有较强的合成胶原的能力, 促进P D L C 生长是增强、 形成新的附
10、着的重要方法, 是牙周组织 修复再生的基础。 胰岛素样生长因子1( I n s u l i nl i k eg r o w t hf a c - t o r - 1,I G F - 1) 是一个重要的有丝分裂原, 能对多种细 胞产生广泛的生物活性, 促进来源于多种结缔组织 和细胞系的成纤维细胞的有丝分裂的作用, 并能促 进细胞生长、 分化及细胞外基质的合成。I G F - 1对 武汉大学学报( 医学版)第2 7卷 P D L C有 明 显 的 促 分 化 作 用, 作 用 于P D L C后, P D L C总蛋白质及胶原的合成都明显增加, 将外源 性的I G F - 1加入到体外培养的细胞中
11、, 能显著地促 进细胞增殖、 分化和促进基质蛋白如蛋白多糖、型 胶原以及非胶原蛋白的合成 1。 本实验采用壳聚糖/胶原支架复合I G F - 1, 建立 缓释系统, 作为P D L C的载体进行体外培养, 检测复 合在支架上的I G F - 1对P D L C的增殖, 粘附及细胞 外基质合成的促进作用, 以期为牙周组织工程的进 一步研究寻求理论基础。 1 材料与方法 1. 1 材料 胎牛血清( F B S,G i b c o,美国) , 高糖 DMEM(D u l b e c c os m o d i f i e d E a g l es m e d i u m, G i b c o,美国)
12、, 胰蛋白酶(S i g m a,美国) ,I G F - 1(P e p - r o T e c h,英国) , 小鼠抗人波形丝蛋白抗体(D AKO, 丹麦) , 噻唑蓝(MT T,S i g m a,美国) , 壳聚糖(G i b - c o,美国) ; 胶原, 由鼠尾肌键中提取。 1. 2 实验设备 磁力搅拌器, B E TA 1 - 1 5型冷冻干 燥机(C h r i s t, 德国) , C O2恒温细胞培养箱(H e r a e u s, 德国) , 倒置相差显微镜(O l y m p u s, 日本) , 扫描电镜 (H i t a c h i - 5 7 0, 日本) ,P
13、C R仪(A B I,美国) , 凝胶成 像分析系统( S y g e n e,美国) 。 1. 3 壳聚糖-胶原支架的制备 将胶原及壳聚糖用 0. 5m o l/L乙酸分别配成0. 5%(w/v) 的溶液, 将两 种材料分别注入培养皿,-2 0 成型后移入冷冻干 燥机冻干。7 5%乙醇浸泡, 大量P B S冲洗去除残余 乙醇, 紫外线照射3 0m i n。将灭菌后的材料再溶于 乙酸, 在无菌台中按1:1比例混合, 加入I G F - 1, 冻 干成1 0mm1 0mm5mm的支架, 每个支架含 2 0 0n gI G F - 1, 备用 2。 1. 4 P D L C的培养 取临床上无龋病、
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- 聚糖 胶原 支架 复合 胰岛素 生长因子 牙周组织 工程 中的 应用
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