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近年来将外源性生长因子应用于牙周组织以促进牙周组织再生的生物学效应受到广泛的研究和关注。骨形成蛋白2(bonemorphogenetic protein2,BMP-2)是一种调节细胞成骨的蛋白,研究证实其作为一种生长因子具有促进细胞成骨以及成牙骨质的作用。在一定条件下,它可诱导牙周膜细胞(human periodontalligament cells,hPDLCs)中的未分化间充质细胞向成骨细胞和成牙骨质细胞分化,对HPDLCs的骨向分化诱导作用也已经较明确。低强度脉冲超声波(low intensity pulsedultrasound,LIPUS)作为一种物理治疗手段,能够促进牙周软硬组织修复、细胞增殖与分化、钙盐的沉积以及刺激胶原的分泌与合成。对长骨骨折的修复也具有显著的促成骨效应。本实验组在前期实验也证实LIPUS对hPDLCs的骨向分化具有促进作用。因此,本研究首次将低强度脉冲超声波与骨形成蛋白2联合引入诱导hPDLCs成骨分化以观察其成骨效应,探讨将LIPUS与BMP-2联合引入牙周组织再生治疗的可行性并提供实验依据。目的:1.体外培养hPDLCs。2.建立hPDLCs的LIPUS体外辐照模型。3.探讨在一定浓度BMP2蛋白诱导下对hPDLCs合成分泌碱性磷酸酶的影响。4.观察LIPUS与BMP-2联合使用对成骨相关基因OPN、col-1表达的影响,为将其联合使用以促牙周组织再生治疗奠定实验基础。方法:1.使用组织块法以及酶消化法和组织块相结合法进行hPDLCs的原代培养传代获得有限细胞系。并鉴定细胞来源为下一步研究提供细胞。2.LIPUS辐照参数根据前期实验[4]所检测到的成骨最适参数:输出强度90mW/cm2,作用时间20min/day。3.将第4代hPDLCs消化后按1×105/ml后接种于接种于六孔板中,将BMP-2配制为浓度分别是50、100、200、400ug/L四个浓度组,将四个浓度的BMP-2溶液加入六孔板中连续作用于HPDLCs,9天后检测各实验组碱性磷酸酶活性并遴选出本实验条件下最适宜的诱导浓度。4.采用第五代hPDLCs,LIPUS按90mW/cm2-20min/d、200ug/LBMP2诱导液诱导7天后,检测各组ALP活性以及PCR检测牙周膜细胞成骨基因OPN、Col-I的表达。结果:1.本实验体外培养的hPDLCs经免疫组化证实所培养细胞来源于中胚层。2.经BMP-2诱导后,各浓度组ALP活性较对照组均有不同程度提高,其中200ug/L组改变最为明显。3.以90mW/cm2-20min/d LIPUS辐照处理以及联合200ug/LBMP-2诱导HPDLCs7d后,成骨基因OPN、Col-I的表达均有不同程度增强、各实验组ALP活性也不同程度增强。结论:1.不同浓度的BMP-2对hPDLCs骨向分化具有促进作用,本实验条件下较适宜作用浓度为200ug/L.2.骨形成蛋白2(200ug/L)连续作用11d,牙周膜细胞ALP合成于第3天开始增加,ALP向胞外分泌增加在第7天开始,第9天达峰值。3.在适宜的LIPUS辐照参数以及BMP-2浓度诱导联合作用下,成骨相关基因OPN、col-1的表达均有所增强,ALP活性也不同程度增强且二者在联合使用时基因表达以及ALP活性较单独使用时更明显。