四种医用金属对L-929细胞毒性及MMP-1表达影响的实验研究

摘要

目的:
　　 生物医用金属材料在口腔材料中是应用最多最广的一类材料。新型医用无镍高氮奥氏体不锈钢(BIOSSN4)是由中科院金属研究所研制的适合我国现有国情的一种高性价比的用于铸造支架及弓丝的金属材料,它良好的机械性能已经通过实验得到验证,但生物相容性还需要进一步的研究,为其广泛应用于临床提供依据。本文利用荧光显微镜观察四种医用金属(BIOSSN4、Aualloy、317L、Co-Cralloy)引起小鼠L-929成纤维细胞的形态变化及MTr细胞毒性检测和MMP-1ELISA检测,从细胞和细胞外基质两个方面研究四种医用金属的生物相容性。
　　 材料和方法:
　　 细胞培养:L-929细胞用含10%胎牛血清RPMI1640细胞培养液在37℃、5%CO2培养箱中培养并传代。
　　 细胞形态学检测:设立实验组:①新型无镍高氮奥氏体不锈钢组(BIOSSN4)②金合金组③奥氏体不锈钢组(317L不锈钢组)④钴铬合金组(Co-Cr);阴性对照组:阳性铅Pb对照组。其中五种金属浸提液和含10%胎牛血清RPMI1640细胞培养液分别培养L-929细胞48小时后,采用Hoechst33342/PI染色法在荧光显微镜下对活细胞、凋亡细胞、坏死细胞进行观测。
　　 MTT细胞毒性实验用四个实验组金属材料的浸提液、阴性对照培养液、阳性对照金属铅浸提液培养L-929细胞,从而比较四个实验组金属材料的细胞毒性。
　　 MMP-1ELISA检测用四个实验组金属材料的浸提液培养L-929细胞,比较各组分泌MMP-1的量,进而说明各组金属材料对细胞外基质的影响。
　　 结果:
　　 1、各组细胞加样培养48h后Hoechst33342/PI双染,荧光显微镜观察各实验组均有凋亡、坏死细胞。317L组凋亡细胞较多,阳性铅Pb对照组坏死细胞很多。其它实验组与阴性对照组相比无明显改变。
　　 2、MTT结果:24h、48h、72hL-929细胞在各金属浸提液中细胞相对增殖率都有所上升,毒性评级结果:各实验组均有轻微细胞毒性。
　　 3、随着时间的增加,各实验组分泌的MMP-1量有上升趋势。说明随时间延长,MMP-1分泌量增加,破坏胶原纤维,附着丧失,会进一步加重炎症反应。各组分泌MMP-1量由小到大依次为:阴性对照组＜金合金组＜钴铬合金组＜BIOSSN4组＜317L组,且各实验组有显著差异。
　　 结论:
　　 1、实验金属生物相容性由好到差依次是:金合金＞新型医用无镍高氮奥氏体不锈钢、钴铬合金＞奥氏体不锈钢(317L不锈钢)。
　　 2、随着浸提时间延长,各组材料MMP-1的分泌量有上升趋势。
　　 3、MMP-1有可能成为评价金属材料生物相容性的参考指标之一。
　　 4、新型医用无镍高氮奥氏体不锈钢具有较佳的生物相容性,优于317L不锈钢。