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铂纳米颗粒通过清除ROS调控TGF-beta/BMP2信号通路促进牙囊干细胞成骨分化的研究
作者: 李畅
单位: 天津医科大学口腔医学院/口腔医院

摘要

目的 探究铂纳米颗粒(PtNPs)对牙囊干细胞(DFSCs)体外培养过程中活性氧(ROS)积累的清除作用及其对成骨分化能力的影响和相关机制,并评估PtNPs对基于DFSCs移植的骨缺损修复策略中骨组织再生效果的影响

方法 制备PtNPs并表征其形貌、粒径、表面电势及模拟抗氧化酶的能力。使用PtNPs处理P12-DFSCs,检测细胞活性、凋亡水平及DNA损伤程度,利用碱性磷酸酶染色、茜素红染色等方法评估其成骨分化能力。通过转录组测序等方法探明PtNPs促进DFSCs成骨分化的作用机制。利用DCFH-DA检测PtNPs清除ROS的能力。以明胶海绵负载经PtNPs预处理的DFSCs移植入大鼠下颌骨骨缺损区,利用Micro-CT等方法评估骨缺损区骨再生效果

结果 PtNPs平均粒径约50 nm,Zeta电势约-18.74 mV,具备模拟抗氧化酶的能力。PtNPs处理后,P12-DFSCs细胞细胞增殖活性提高,凋亡水平下降,DNA损伤减少,成骨分化能力增加,且氧化应激水平显著降低。转录组测序提示TGF-beta和BMP2信号通路密切参与相关作用机制。动物实验显示,经PtNPs预处理的DFSCs显著提升了再生骨的骨密度和骨体积

结论 PtNPs通过清除DFSCs在长期体外扩增培养中积累的ROS,激活TGF-beta/BMP2信号通路,增强DFSCs成骨分化能力,促进下颌骨骨缺损修复

关键词: 纳米医学,牙囊干细胞,抗氧化剂,ROS,骨组织再生
来源:中华口腔医学会口腔修复学专业委员会第19次口腔修复学学术会议