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3D打印β-磷酸三钙负载聚乳酸-羟基乙酸共聚物抗结核药物缓释微球细胞毒性及对BMSCs成骨分化影响的研究

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目的 研究3D打印技术制备的β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)支架负载聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly (lactide-co-glycolide),PLGA]抗结核药物缓释微球的细胞毒性及对BMSCs成骨分化的影响.方法 通过复乳溶剂挥发法制备异烟肼、利福平/PLGA缓释微球,3D打印技术制备β-TCP支架,用离心震荡法将微球负载于支架上制备复合材料.采用全骨髓贴壁法分离培养SD大鼠BMSCs,取第3代细胞分别与成骨诱导培养液(A组)、PLGA抗结核药物缓释微球浸提液(B组)、3D打印β-TCP支架浸提液(C组)、3D打印β-TCP负载PLGA抗结核药物缓释微球复合材料浸提液(D组)共培养.采用细胞计数试剂盒8(cell counting kit 8,CCK-8)法检测细胞毒性;茜素红染色观察钙沉积情况;实时荧光定量PCR (real time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)检测成骨相关基因ALP、骨钙素(osteocalcin,OCN)和骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)的表达.结果 CCK-8法检测示,随培养时间延长A、B、C、D组吸光度(A)值逐渐增加;培养24、48、72 h时,A值按A、C、B、D组顺序递减,除B、D组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)外,其余各组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05).细胞毒性评价为0～2级,毒性实验合格.成骨诱导21d茜素红染色示,各组均有红色矿化结节形成,但矿化结节数量C组＞D组＞A组＞B组.RT-qPCR检测示,随培养时间延长,A、B、C、D组OCN和BSP基因相对表达量均呈逐渐增加趋势;ALP基因相对表达量于7、14d时呈增高趋势,21d时有所降低.培养7、14、21d时ALP、OCN和BSP基因相对表达量均为C组＞D组＞A组＞B组,各时间点各组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 3D打印β-TCP负载PLGA抗结核药物缓释微球复合材料对BMSCs无明显细胞毒性,同时在一定程度上促进其向成骨细胞分化.
Study on cytotoxicity of three-dimensional printed β-tricalcium phosphate loaded poly (lactide-co-glycolide) anti-tuberculosis drug sustained release microspheres and its effect on osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells

巩栋、马永海、杨新乐、谢卫强、邵陇龙、甄平

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甘肃中医药大学 兰州730000

解放军兰州总医院全军骨科中心 兰州730050

宁夏医科大学 银川750000

3D打印 β-磷酸三钙 BMSCs 细胞毒性 成骨分化

国家自然科学基金资助项目

81371983

2018

中国修复重建外科杂志
中国康复医学会,四川大学华西医院

中国修复重建外科杂志

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.239
ISSN：1002-1892
年,卷(期)：2018.32(9)
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