【摘 要】
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目的使用局部高镁环境模拟骨发育微环境,结合水凝胶制备干细胞3D培养系统,用于骨缺损的修复,以期达到血管化骨再生效果,为骨再生的仿生材料设计提供新思路。方法采用免疫荧光染色等技术,探究镁离子转运蛋白-1(magnesium transporter-1,MagT1)与骨发育的关系;以MagT1表达为指导优选镁离子(Mg2+)浓度模拟骨发育微环境,并结合Western Blot、CRISPR/Cas9技
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目的使用局部高镁环境模拟骨发育微环境,结合水凝胶制备干细胞3D培养系统,用于骨缺损的修复,以期达到血管化骨再生效果,为骨再生的仿生材料设计提供新思路。方法采用免疫荧光染色等技术,探究镁离子转运蛋白-1（magnesium transporter-1,MagT1）与骨发育的关系;以MagT1表达为指导优选镁离子(Mg2+)浓度模拟骨发育微环境,并结合Western Blot、CRISPR/Cas9技术等探究可能的分子机制;利用水凝胶构建高镁干细胞微球载体,使用PCR、EdU染色、免疫荧光等方法评估高镁环境成骨成血管诱导能力;最终在大鼠颅骨缺损模型上评估高镁微球载体促血管化骨再生效果。结果1.MagT1在胎鼠软骨内成骨区及干细胞成骨分化中皆高表达;高镁环境可上调细胞MagT1表达,亦可一致性地上调细胞成骨分化标志物。2.高镁环境可激活MAPK/ERK通路;敲除细胞MagT1后ERK蛋白磷酸化下降,细胞成骨分化抑制。3.成功制备了载干细胞高镁微球;局部高镁环境不仅可促细胞成骨向分化,还有明显的成血管效果;将高镁微球载体植入大鼠颅骨缺损,明显促进了血管化骨再生。结论MagT1与细胞成骨分化能力密切相关,高镁环境可通过促进细胞MagT1表达来模拟骨发育微环境。基于此制备的载干细胞高镁微球植入骨缺损后取得了明显的血管化骨再生效果。
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