低氧条件下载二甲基草酰甘氨酸电纺纤维促血管化及成骨性能研究

作者：李家颖; 杨隆君; 花艳丽; 陈起新; 孟庆琛; 李斌^*; 韩凤选^*

来源：生物骨科材料与临床研究, 2021, 18(03): 13-23.

DOI：10.3969/j.issn.1672-5972.2021.03.003

• 二甲基草酰甘氨酸
• 聚L-丙交酯-己内酯共聚物
• 静电纺丝
• 血管化
• 成骨

目的通过聚L-丙交酯-己内酯电纺纤维(PLCL)负载二甲基草酰甘氨酸(DMOG),研究其在低氧和常氧成骨诱导过程中对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)的血管化和体外成骨分化的作用。方法本研究经静电纺丝技术制备PLCL 电纺纤维(P)和负载DMOG 的PLCL 电纺纤维(PD),通过扫描电镜观察电纺纤维形貌;通过细胞骨架染色观察BMSC 在不同电纺纤维上的黏附和生长状态;通过碱性磷酸酶和茜素红染色检测在不同电纺纤维上的BMSC 经常氧和低氧成骨诱导7 d 后的碱性磷酸酶表达和14 d 时的钙沉积情况;通过RT-PCR 检测在不同电纺纤维上的BMSC 经常氧和低氧成骨诱导7 d 和14 d 时的成骨相关基因(ALP、Runx2、Coll 和OCN)和促血管化相关基因(VEGF )的表达情况。结果扫描电镜结果表明,P 和PD 具有纤维状形态并呈现为多孔结构。细胞实验表明,BMSC 可在P和PD 表面黏附生长,且低氧条件下在PD 上表现出更好的形态。与常氧条件相比,在低氧条件下,P 和PD 在7 d 时的碱性磷酸酶表达减少。但低氧条件成骨诱导14 d 时PD 仍能促进钙的沉积。在常氧条件下,电纺纤维P可上调ALP、Runx2、Coll、OCN和VEGF的表达,但低氧条件下其对上述基因的上调作用不明显。而电纺纤维PD 在常氧和低氧条件下均可促进ALP、Runx2、Coll、OCN和VEGF的表达。结论本研究制备的负载DMOG 的PLCL 电纺纤维在低氧条件下具有良好的体外促血管化和促成骨分化性能,预期可作为一种较好的成骨修复材料。

• 单位
  苏州大学附属第一医院; 苏州大学