丝素蛋白/羟基磷灰石/聚多巴胺/BMP-2多孔支架的构建及促进BMSCs成骨分化的研究

摘要

目的构建丝素蛋白/羟基磷灰石/聚多巴胺/骨形成发生蛋白-2(SF/HA/PDA/BMP-2)多孔支架并评估其对骨髓间充质干细胞(BMSCs)体外成骨分化能力的影响。方法冷冻干燥法制备SF/HA支架,PDA涂层后复合BMP-2改性,构建SF/HA/PDA/BMP-2多孔支架。以SF/HA支架、SF/HA/PDA支架为对照组,将BMSCs作为种子细胞分别在上述支架上培养,评价3组支架的表面特征、理化性质及细胞生长状态,通过检测碱性磷酸酶(ALP)活性、茜素红染色比较3组支架上BMSCs的成骨分化能力。结果SF/HA支架、SF/HA/PDA支架、SF/HA/PDA/BMP-2支架接触角分别为(54.7±4.8)°、(43.7±3.7)°、(32.3±2.4)°,差异有统计学意义(P<0.05);在PDA涂层及接枝BMP-2后,支架表面粗糙度增加,细胞数量增多;BMSCs在SF/HA/PDA/BMP-2支架上的增殖能力优于其他两组支架(P<0.05)。培养2周后,SF/HA支架、SF/HA/PDA支架、SF/HA/PDA/BMP-2支架上细胞ALP水平分别为(2.9±0.4)、(3.4±0.7)、(6.8±0.8)U/mg,差异有统计学意义(P<0.05);茜素红染色结果提示3种支架均有不同程度的成骨诱导能力,但SF/HA/PDA/BMP-2支架最优。结论SF/HA/PDA/BMP-2多孔支架具有良好的生物相容性,能够促进BMSCs体外增殖及成骨分化,在组织工程骨领域具有广阔的应用前景。