两种新型胶原膜引导骨组织再生的体内外性能研究

目的 研究两种新型胶原膜(鱼胶原、猪胶原)对SD大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)成骨分化的影响,并观察其促进SD大鼠颅顶骨缺损修复的效果.方法 利用扫描电镜(SEM)和接触角测量仪表征两种膜的表面形貌及水接触角.在两种膜上培养rBMSCs,并将细胞接种在空白孔板上作为空白对照组.第1、3、5、7天时以CCK-8法检测两种膜对rBMSCs增殖的影响,并通过激光共聚焦显微镜观察24 h时细胞的粘附与伸展.用碱性磷酸酶(ALP)染色和活性检测,茜素红染色和钙结节半定量测定及实时荧光定量PCR评估两种膜的体外成骨性能.体内实验中,在SD大鼠颅中缝两侧制备直径5 mm的骨缺损,在左侧骨缺损区植入鱼胶原膜或猪胶原膜,右侧骨缺损区作为空白对照组,3个月后采用micro-CT检测颅顶骨缺损区骨再生情况.结果 SEM:鱼胶原膜表面致密,猪胶原膜呈疏松多孔的表面.接触角测量仪:猪胶原膜的亲水性强于鱼胶原膜(P<0.05).CCK-8及激光共聚焦显微镜:细胞在两种膜及空白孔板上24 h时铺展良好,7 d内稳定增殖.体外成骨性能检测:猪胶原膜上rBMSCs在5 d时的ALP活性、14 d时细胞外基质矿化水平、7 d时细胞相关成骨基因Bmp2、Col1、Runx2的表达高于鱼胶原膜组和空白对照组(P<0.05).体内成骨实验(3个月):猪胶原膜促进骨再生明显优于鱼胶原膜和空白对照组(P<0.05),鱼胶原膜组和空白对照组无明显差异.结论 猪胶原膜体内外促进骨再生的效果明显优于鱼胶原膜组,具有作为引导骨组织再生膜材料的潜能.