体外诱导聚氧乙烯-聚氧丙烯醚共聚物水凝胶内兔牙髓干细胞成骨向分化的研究

目的 探讨牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSC)与聚氧乙烯-聚氧丙烯醚嵌段共聚物(Pluronic F-127)水凝胶的生物相容性,以及DPSC在Pluronic F-127水凝胶支架内的成骨活性,以期为颌骨缺损的组织工程修复提供依据.方法 酶解组织块儿法分离DPSC,有限稀释法进行纯化,镜下观察细胞形态.制备质量浓度为20％的Pluronic F-127水凝胶,扫描电镜观察水凝胶支架材料的微形态.用Pluronic F-127水凝胶包封DPSC进行三维培养,并以普通培养皿的二维培养作为对照组,光学显微镜下观察细胞生长情况.培养第1、3、5、7天甲基噻唑基四唑(methyl thiazolyl terazolium,MTT)法检测支架对细胞增殖活性的影响.常规成骨矿化液诱导14d进行茜素红、免疫细胞化学染色,荧光定量PCR检测碱性磷酸酶、Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)、Ⅰ型胶原、骨钙蛋白,以评价牙髓干细胞的成骨活性.结果 成功分离并纯化DPSC,二维及三维培养的细胞镜下观察均生长良好,扫描电镜图显示多孔管状结构.培养第1、3、5、7天时A570值:二维培养DPSC分别为0.30±0.06、0.30±0.17、0.35±0.04、0.25±0.06,三维培养的DPSC分别为0.36±0.06、0.54±0.18、0.70±0.10、0.32±0.10,三维培养DPSC的增殖率显著高于二维培养(P＜0.05),DPSC的细胞活性均在培养第5天时达峰值.常规矿化液诱导14d后茜素红染色结果显示:对照组及三维培养组矿化结节计数分别为(6.8±1.3)和(7.0±1.2)个,两组差异无统计学意义(P＞0.05).免疫细胞化学染色显示,对照组及三维培养组DPSC中RUNX2、Ⅰ型胶原呈强阳性,骨钙蛋白染色呈弱阳性.荧光定量PCR结果显示:三维培养组Ⅰ型胶原相对表达量显著高于对照组(P=0.015),其余基因相对表达水平组间差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 Pluronic F-127具有良好的生物相容性,可支持DPSC的成骨向分化;Pluronic F-t27可作为DPSC的生物载体,有望成为理想的骨组织工程支架材料.