【摘 要】
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目的探讨聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA）骨水泥加强的矿化胶原（nano-Hydroxyapatite/collagen,n HAC）与镁钙合金（magnesium-calcium alloy,Mg-Ca）复合材料（PMMA/n HAC/Mg-Ca）对MC3T3-E1细胞成骨分化相关蛋白及基因RUNX2、OSX、ALP、OCN影响的研究。方法根据材料不同分
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目的探讨聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA）骨水泥加强的矿化胶原（nano-Hydroxyapatite/collagen,n HAC）与镁钙合金（magnesium-calcium alloy,Mg-Ca）复合材料（PMMA/n HAC/Mg-Ca）对MC3T3-E1细胞成骨分化相关蛋白及基因RUNX2、OSX、ALP、OCN影响的研究。方法根据材料不同分为PMMA/n HAC/Mg-Ca复合材料（A组）、PMMA/n HAC（B组）、Mg-Ca合金（C组）及空白对照组（D组）。将A、B、C三组材料分别放入含10%FBS的α-MEM培养基中预孵育1天后,随后将MC3T3-E1细胞直接接种于A、B、C三组材料表面;D组采用含10%FBS的α-MEM培养基进行培养,四组细胞均培养24h,镜下观察培养后细胞形态;各组细胞在不同条件下培养1d、3d、5d后,使用CCK-8法分别进行检测,得出各组细胞增殖活力;扫描电子显微镜观察三组材料表面细胞粘附形态;测定四组碱性磷酸酶（ALP）活性;酶联免疫吸附试验（ELISA）测定MC3T3-E1细胞骨钙素（OCN）及I型胶原（COL I）分泌水平;RT-PCR与Western blot检测成骨分化相关蛋白及基因RUNX2、OSX、ALP、OCN的表达水平。结果1、CCK-8检查结果表明:A、B、C、D四组随着时间的延长,细胞增殖活力呈逐渐上升趋势;A组在培养1d、3d、5d后细胞的增殖活力均显著高于B、C、D组（P<0.05）。2、扫描电镜检查结果显示:A、B、C三组材料表面可见细胞分布,其中,细胞在A、B组表面粘附生长状态良好,细胞拉伸明显。C组材料表面细胞呈圆形,伪足伸出并不明显,且粘附数量明显少于A、B两组。3、ALP检测结果显示:A、B、C、D四组ALP水平均随培养时间的增加呈逐渐上升趋势;同时,B组和C组差异不显著（P>0.05）,但均高于D组（P<0.05）;且A组ALP水平在培养3d、5d及7d后均明显高于B组、C组和D组（P<0.05）。4、ELISA分析显示:A、B、C、D四组培养的MC3T3-E1细胞OCN与COL I的分泌水平呈逐渐上升趋势;B组和C组差异不显著（P>0.05）,但均高于D组（P<0.05）;且A组在第8d、10d及14d OCN及COL I分泌水平均高于其余各组（P<0.05）。5、RT-PCR测定结果表明:B组、C组成骨分化基因RUNX2、OSX等的m RNA表达水平差距不明显（P>0.05）,无统计学意义,但均高于D组（P<0.05）,有统计学意义;A组RUNX2、OSX等m RNA表达水平明显高于以上三组（P<0.05）。6、Western blot分析结果表明:B组、C组成骨分化相关蛋白RUNX2、OSX等表达水平差距不明显（P>0.05）,无统计学意义,但均高于空白对照组（P<0.05）;A组RUNX2、OSX、ALP和OCN蛋白表达水平均高于B组、C组和D组（P<0.05）。结论本实验证实了PMMA/n HAC/Mg-Ca复合材料具有良好的生物相容性及促成骨分化能力。PMMA/n HAC/Mg-Ca复合材料可促进MC3T3-E1细胞粘附增殖及成骨分化相关蛋白与基因RUNX2、OSX、ALP、OCN的表达,由此可知,其对MC3T3-E1细胞成骨分化起积极影响作用。
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