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种植技术的飞速发展改变了传统的修复方式,已成为牙列缺损、牙列缺失的重要修复手段。种植体周围骨的质和量是影响种植体骨结合的重要因素。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)向种植体-骨界面的迁移、增殖、分化和成骨可能是影响种植体骨结合的重要因素。提高BMSCs在人工种植牙修复中的功能,目前常用的方法主要有种植体表面改性、物理刺激、化学因素等。骨是天然的驻极材料,电场的作用可以促进骨折的愈合。目前有研究表明电容螯合电场可促进犬牙槽骨、兔胫骨种植体植入后的骨愈合。直流微电场可以促进骨愈合,但机制尚不清楚。本课题的研究目的在于通过细胞学研究及动物实验探讨直流微电场对种植体周围BMSCs迁移、成骨的影响,以期为提高临床种植修复效果提供新方法。实验一GFP-BMSCs分离、培养和鉴定目的：完成GFP大鼠BMSCs体外培养及鉴定,细胞3代后可用于实验。结果：所培养的BMSCs体外大量增殖其形态特征表现为干细胞特性,形态均一,增殖能力强,可向成脂、成骨方向分化；流式细胞仪检测鉴定其细胞表面标志物特征为CD29、CD90、CD71日性,CD45、CD86和CD80阴性。结论：培养的大鼠BMSCs细胞形态、成分均一,纯化完成,具有多向分化潜能,细胞表型符合干细胞特点。实验二筛选直流微电场对BMSCs的适宜迁移、成骨和增殖作用条件目的：筛选最适BMSCs迁移的直流电场作用时间,直流微电场对细胞迁移和成骨的影响,以及直流微电场对细胞增殖的影响。结果：200mv/mm强度下,最佳细胞迁移的电场作用时间为4小时,直流微电场作用4小时,Transwell实验细胞迁移数量最多,ALP染色下观察成骨结节最多,加载直流微电场可促进BMSCs增殖。结论：200mv/mm直流微电场强度下,4小时的作用时间促进了BMSCs的迁移、成骨和增殖的生物学特性。实验三直流微电场通过SDF-1/CXCR-4生物轴对BMSCs勺迁移影响以及直流微电场对BMSCs成骨分化的影响目的：直流微电场对BMSCs迁移作用相关机制的研究,并初步探讨直流微电场对BMSCs成骨分化的影响。结果：在2OOmv/mm直流微电场4小时的作用下SDF-1促进BMSCs的迁移,直流微电场可促进CXCR4的表达。直流微电场干预后的BMSCs的OCN、BSP基因表达水平,ALP、RUNX2蛋白表达水平均有显著增高。结论：直流微电场可通过SDF-1/CXCR4生物轴调控BMSCs的定向迁移;初步从相关基因水平和蛋白水平来讲,直流微电场对BMSCs的成骨分化有促进作用。实验四直流微电场对SD大鼠胫骨骨结合的影响目的：通过动物实验研究直流微电场对大鼠钛种植体与胫骨骨结合过程中BMSCs迁移的影响。结果：在直流微电场作用下GFP-BMSCs在大鼠体内迁移到种植体周围数量多于对照组。种植体植入后4周,加载直流电场200mv/mm,4小时,14天的实验组骨种植体接触率明显高于未加载电场的对照组。骨小梁间隔与对照组相比明显降低(P<0.05),即骨密度较高,以上参数表明加载电场组骨量明显高于未加载电场组；加载电场的SD大鼠的平均旋出扭矩值在第4周明显高于未加载电场的SD大鼠。加载直流电场后的大鼠胫骨的种植体骨结合率在第4周明显高于未加载电场的大鼠,加载直流电场也导致了种植体周骨小梁面积百分数在第4周出现了升高。组织学结果显示加载电场后,可见周围骨组织向种植体表面延伸,形成“伪足”样结构沿着种植体表面形态结构生长,实验组较对照组新生骨组织与种植体表面粘附更加紧密。种植体表面有大量新生骨小梁及类骨基质,骨小梁之间相互连接成网织状结构,实验组种植体-骨界面有均匀的新生骨组织生成,对照组种植体-骨界面新生骨组织较疏松,骨组织成熟度与种植体结合紧密程度稍差。结论：直流微电场可促进骨结合过程中BMSCs的迁移,增强SD大鼠胫骨种植体周骨密度,促进骨结合。