纳米二氧化锆对鼻黏膜外胚层间充质干细胞成骨分化的影响

背景:纳米二氧化锆在骨组织修复领域表现出良好的应用潜力,研究纳米二氧化锆对成骨分化的影响将有助于推广纳米二氧化锆治疗骨缺损的临床应用。目的:探究纳米二氧化锆对鼻黏膜外胚层间充质干细胞成骨分化的影响。方法:分离培养大鼠鼻黏膜来源外胚层间充质干细胞,使用CCK-8法检测纳米二氧化锆的细胞毒性,根据细胞毒性选择生物安全浓度,然后将细胞MRTX849随机分为对照组、纳米二氧化锆组和纳米羟基磷灰石组,定向诱导各组细胞成骨分化。在诱导分化第7天进行碱性磷酸酶染色,采用hepatocyte proliferationqRT-PCR和Western blot检测早期成骨标志物(Runx2和Osx)的表达水平,在诱导分化第21天进行茜素红染色,采用qRT-PCR和Western blot检测中晚期成骨标志物(OPN和OCN)的表达水平。结果与结论:(1)纳米二氧化锆对鼻黏膜外胚层间充质干细胞的半数致死质量浓度为0.6 mg/mL,该实验选择质量浓ICI 46474 MW度为200μg/mL进行干预,二氧化锆对细胞增殖无明显影响;(2)与对照组相比,纳米二氧化锆组细胞碱性磷酸酶染色更明显且细胞矿化水平更高,但与纳米羟基磷灰石组对比无明显差异;(3)与对照组相比,纳米二氧化锆组成骨相关基因和蛋白的表达均明显增多,但与纳米羟基磷灰石组对比无明显差异;(4)结果表明:纳米二氧化锆具有良好的生物安全性,且能对鼻黏膜外胚层间充质干细胞的成骨分化产生促进作用,这种促进效果与纳米羟基磷灰石相当。