不同孔径CPC材料对大鼠骨髓间充质干细胞增殖的影响

目的:评价不同大小孔径的磷酸钙骨水泥(Calcium phosphate cement,CPC)材料对大鼠骨髓间充质干细胞(Bone mesenchymal stem cells,BMSCs)增殖能力的影响。方法:用盐析法制备三种不同孔径的(200-300μm、300-450μm、450-600μm)CPC材料,利用Micro-CT测量三种材料的平均孔径、孔隙率。无菌条件下取新生大鼠BMSCs原代培养并传代;将三组材料分别放置于24孔板内,每个材料接种5×104个细胞后,37℃、饱和湿度环境下静置培养。于接种后第1、4、7、14、21天用picogreen试剂盒测定细胞增值率;并在第14天、21天戊二醛固定材料并干燥喷金,扫描电镜观察材料表面细胞生长情况。结果:micro-CT测量结果显示:三种CPC材料孔径间相互连通,孔隙率均大于68%,平均孔径分别为235μm、422μm、505μm。细胞在三组材料上均呈对数增长趋势,在第14天到达平台期,在第1天三组细胞数量无明显差异,第4天450-600μm组细胞数量明显高于其余两组(P<0.05),在第7天细胞数量随孔径的增加而增加,3组间均有统计学差异(P<0.05),第14天和第21天200-300μm组细胞数量明显少于其余两组(P<0.05),300-450μm组和450-600μm组间无统计学差异(P>0.05)。结论:孔径大小可影响大鼠BMSCs在多孔CPC材料上的增殖能力,随着孔径增大,细胞增殖力增高。本研究为进一步研究孔径结构对细胞的影响提供了实验依据。