壳聚糖与重组人骨形成蛋白2复合物体外成骨作用的研究

摘要

目的探讨复合重组人骨形成蛋白2(recombinanthumanbonemorphogeneticprotein2,rhBMP-2)的壳聚糖-明胶支架的体外成骨作用。方法将rhBMP-2与壳聚糖-明胶支架复合,按2×104/ml的密度接种成骨细胞系或成肌细胞系至rhBMP-2复合材料上,以及无rhBMP-2复合的对照材料上。A组(2T3成骨细胞接种组),其中实验A组复合有rhBMP-2的材料14块,分别于接种培养第3、7、14和21天各取3块,以管家基因β-tubulin为内参照,RT-PCR行半定量分析,测定骨钙素基因表达水平,余2块于第14天终止培养,茜素红-S染色观察钙盐沉积情况;对照A组未复合rhBMP-2的材料5块,接种培养至14d终止,其中3块用于测定骨钙素基因表达,2块测定钙盐沉积。B组(C2C12成肌细胞接种组),实验组及对照组情况、培养时间及检测指标同A组。另取接种有rhBMP-2的材料2块接种2T3成骨细胞,培养3d后扫描电镜观察细胞与材料的黏附情况。结果A组培养3d,扫描电镜可见成骨细胞紧密黏附于多孔材料网表面,生长状态良好。实验A组成骨细胞中骨钙素基因的表达为1.28±0.17,对照A组14d为0.56±0.09,表明复合rhBMP-2可促进材料中骨钙素基因表达,两者差异有统计学意义(P<0.01);rhBMP-2还可诱导不表达骨钙素基因的C2C12成肌细胞出现基因表达,B组培养21d,实验B组为0.58±0.13,对照B组为0,差异有统计学意义(P<0.01)。茜素红-S染色可见,A组材料网络内均有不同程度的钙盐沉积。接种相同的细胞时,复合有rhBMP-2的材料中有更多的钙盐沉积。结论复合有rhBMP-2的壳聚糖-明胶人工骨支架材料在体外具有良好的诱导成骨能力。