钛表面纳米形貌介导的巨噬细胞极化对骨髓间充质干细胞的影响

作者：王静文; 张磊; 苏俭生^*

来源：口腔颌面外科杂志, 2022, 32(06): 329-335.

• 钛种植体
• 纳米形貌
• 巨噬细胞极化
• 骨整合

目的 ：探究钛表面纳米形貌介导的巨噬细胞极化对骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）的影响。方法：选用机械加工的纯钛片作为对照组（control-Ti组）；将180℃下水热反应12 h后的纯钛片作为纳米组（nm-Ti组）。通过扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）和水接触角测试其表面性能，细胞学实验检测其生物相容性，实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR）检测RAW264.7巨噬细胞极化的相关基因和BMSCs成骨相关基因的表达，酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）检测巨噬细胞炎症相关因子的分泌水平。结果：经过水热处理后，钛片表面形成纳米形貌，且具有良好的亲水性。相比于control-Ti组，nm-Ti组表面细胞增殖和黏附更为活跃。ELISA结果显示，随时间增加，nm-Ti组分泌白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)的水平显著升高（P<0.01）。M2极化标志物Arg-1和M1极化标志物iNOS均随时间递增而增多，以Arg-1增多为主，经白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)刺激后，nm-Ti组的Arg-1表达显著增多（P<0.01）,iNOS表达降低（P<0.05）。巨噬细胞条件培养液培养BMSCs后，nm-Ti组成骨相关基因骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)和碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）表达量比正常培养时减少，IL-4刺激培养后，BMP-2和ALP表达均有所升高。结论：钛表面纳米形貌能够影响巨噬细胞极化方向，进而影响BMSCs的成骨分化能力。

• 单位
  同济大学附属口腔医院; 同济大学