查看更多>>摘要:目的:明确染料木素(genistein,GEN)对成骨分化的作用并探讨由富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)负载的GEN对肥胖小鼠骨缺损修复过程的影响.方法:体外实验中,采用CCK8测定7天内不同浓度GEN(0、0.1、1、10、50 μmol/L)对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(mouse embryo osteoblast precursor cells,MC3T3-E1)增殖的影响;利用碱性磷酸酶(ALP)染色及ALP活性定量检测,明确细胞中ALP活性的变化.采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)及蛋白免疫印迹法检测成骨分化过程中ALP、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)和骨钙素(osteocalcin,OCN)的RNA及蛋白表达水平,用茜素红染色明确GEN对 MC3T3-E1矿化程度的影响.利用扫描电镜观察PRF载药前、后超微结构变化,验证PRF载药的可行性.体内实验中,采用高脂饮食饲喂法建立肥胖C57小鼠模型.制作直径2.8 mm的颅骨缺损模型,将制备好的GEN/PRF复合物置入骨缺损区.利用Micro-CT扫描及H-E染色评估GEN对肥胖小鼠颅骨缺损修复的影响.采用GraphPad Prism 5.0软件包对数据进行统计学分析.结果:CCK8结果显示,7天内,0.1、1 μmol/L GEN促进细胞增殖(P<0.05);10 μmol/L GEN对细胞增殖过程无明显影响;50 μmol/L GEN从第2天开始,显著抑制细胞生长,具有细胞毒性(P<0.05).在MC3T3-E1成骨分化过程中,0.1 µmol/L GEN在一定程度上增加ALP、OPN和OCN蛋白表达(P<0.05).1、10 μmol/L GEN显著增强ALP活性(P<0.05),上调ALP、OPN和OCN的RNA及蛋白表达水平(P<0.05),促进MC3T3-E1中钙结节形成(P<0.05),2个浓度促进细胞成骨分化的效果相似.扫描电镜发现,PRF内部呈现三维网状结构,为加载药物分子进行局部缓释提供了空间.体内实验中,高脂饮食组小鼠体重大于正常饮食组体重的27.7%(P<0.05),并出现葡萄糖耐量异常(P<0.05).Micro-CT显示,与正常饮食组相比,肥胖小鼠股骨中骨小梁数目减少(P<0.05),骨小梁间距增宽(P<0.05),骨密度降低(P<0.05).此外,PRF加载的GEN(0.1、1.0 µmol/L)可增加肥胖小鼠颅骨的骨体积分数(P<0.05).H-E染色结果显示,GEN/PRF复合物可促进骨缺损愈合.结论:GEN显著促进MC3T3-E1成骨分化,加载PRF后可有效加快肥胖小鼠颅骨缺损愈合.