直流微電場對種植體周骨髓間充質(zhì)干細胞遷移和成骨影響的研究.pdf

1、種植技術的飛速發(fā)展改變了傳統(tǒng)的修復方式，已成為牙列缺損、牙列缺失的重要修復手段。種植體周圍骨的質(zhì)和量是影響種植體骨結合的重要因素。骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)向種植體-骨界面的遷移、增殖、分化和成骨可能是影響種植體骨結合的重要因素。
　　提高BMSCs在人工種植牙修復中的功能，目前常用的方法主要有種植體表面改性、物理刺激、化學因素等。骨是天然的駐極材料，電場的作用可以促進骨折的愈合。目前有研究表明電容螯合電場可促進犬牙槽骨、兔脛

2、骨種植體植入后的骨愈合。直流微電場可以促進骨愈合，但機制尚不清楚。本課題的研究目的在于通過細胞學研究及動物實驗探討直流微電場對種植體周圍BMSCs遷移、成骨的影響，以期為提高臨床種植修復效果提供新方法。
　　實驗一 GFP-BMSCs分離、培養(yǎng)和鑒定
　　目的:完成GFP大鼠BMSCs體外培養(yǎng)及鑒定，細胞3代后可用于實驗。
　　結果:所培養(yǎng)的BMSCs體外大量增殖其形態(tài)特征表現(xiàn)為干細胞特性，形態(tài)均一，增殖能力強，可向成

3、脂、成骨方向分化;流式細胞儀檢測鑒定其細胞表面標志物特征為CD29、CD90、CD71陽性，CD45、CD86和CD80陰性。
　　結論:培養(yǎng)的大鼠BMSCs細胞形態(tài)、成分均一，純化完成，具有多向分化潛能，細胞表型符合干細胞特點。
　　實驗二篩選直流微電場對BMSCs的適宜遷移、成骨和增殖作用條件
　　目的:篩選最適BMSCs遷移的直流電場作用時間，直流微電場對細胞遷移和成骨的影響，以及直流微電場對細胞增殖的影響。

4、r>　　結果:200mv/mm強度下，最佳細胞遷移的電場作用時間為4小時，直流微電場作用4小時，Transwell實驗細胞遷移數(shù)量最多，ALP染色下觀察成骨結節(jié)最多，加載直流微電場可促進BMSCs增殖。
　　結論:200mv/mm直流微電場強度下，4小時的作用時間促進了BMSCs的遷移、成骨和增殖的生物學特性。
　　實驗三直流微電場通過SDF-1/CXCR-4生物軸對BMSCs的遷移影響以及直流微電場對BMSCs成骨分化的影

5、響
　　目的:直流微電場對BMSCs遷移作用相關機制的研究，并初步探討直流微電場對BMSCs成骨分化的影響。
　　結果:在200mv/mm直流微電場4小時的作用下SDF-1促進BMSCs的遷移，直流微電場可促進CXCR4的表達。直流微電場干預后的BMSCs的OCN、BSP基因表達水平，ALP、RUNX2蛋白表達水平均有顯著增高。
　　結論:直流微電場可通過SDF-1/CXCR4生物軸調(diào)控BMSCs的定向遷移;初步從相關

6、基因水平和蛋白水平來講，直流微電場對BMSCs的成骨分化有促進作用。
　　實驗四直流微電場對SD大鼠脛骨骨結合的影響
　　目的:通過動物實驗研究直流微電場對大鼠鈦種植體與脛骨骨結合過程中BMSCs遷移的影響。
　　結果:在直流微電場作用下GFP-BMSCs在大鼠體內(nèi)遷移到種植體周圍數(shù)量多于對照組。種植體植入后4周，加載直流電場200mv/mm，4小時，14天的實驗組骨種植體接觸率明顯高于未加載電場的對照組。骨小梁間隔與

7、對照組相比明顯降低，即骨密度較高，以上參數(shù)表明加載電場組骨量明顯高于未加載電場組;加載電場的SD大鼠的平均旋出扭矩值在第4周明顯高于未加載電場的SD大鼠。加載直流電場后的大鼠脛骨的種植體骨結合率在第4周明顯高于未加載電場的大鼠，加載直流電場也導致了種植體周骨小梁面積百分數(shù)在第4周出現(xiàn)了升高。組織學結果顯示加載電場后，可見周圍骨組織向種植體表面延伸，形成“偽足”樣結構沿著種植體表面形態(tài)結構生長，實驗組較對照組新生骨組織與種植體表面粘附更加