新型骨组织工程支架材料β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸的细胞生物相容性

目的:在体外细胞培养条件下,从细胞形态和细胞增殖方面观察新型骨组织工程支架材料β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸的细胞生物相容性。方法:实验于2002-01/2004-01在西安交通大学医学院实验中心及西安交通大学地方病研究所实验室进行。①材料:β-磷酸三钙为兰州交通大学复合材料研究室制备;磷酸纤维平均直径(15.0±1.2)μm,平均体外生物降解率(3.0±0.46)%,拉伸强度(1.0±0.2)GPa,弹性模量(48.0±7.6)GPa;聚左旋乳酸平均分子质量为27.6×104。支架复合物质量比为β-磷酸三钙∶聚磷酸钙纤维∶聚左旋乳酸=2∶3∶5。②实验方法:按复合材料1g∶浸提介质10mL的比例,用含体积分数为0.1的胎牛血清的DMEM37℃条件下浸提24～72h,制备复合支架材料的浸提液,过滤24h内进行试验。将骨髓基质细胞分为3组,分别用支架材料浸提液(实验组)、DMEM培养液(阴性对照组)和6.4g/L苯酚溶液(阳性对照组)培养,同时实验组将浸提液按100%,75%,50%,25%的浓度稀释分别培养。③观察指标:每日使用倒置相差显微镜观察骨髓基质细胞形态变化;用MTT法检测细胞生长及增殖情况,测定A值,计算细胞增殖率。结果:①细胞形态变化:在细胞培养1,2,3d,阳性对照组细胞数量明显减少,细胞固缩甚至崩解,实验组与阴性对照组细胞数量明显增加,细胞形态正常。②细胞生长及增殖情况:在培养各时间点除阳性对照组毒性为4级(细胞增殖率为0～20%)外,其余均为0级(细胞增殖率>80%);除阳性对照组外,各实验组及阴性对照组A值均随培养天数的增加而升高,培养1,2,3天时阳性对照组的A值明显低于其他组(P<0.01),阴性对照组与实验组间无显著差异(P>0.05)。结论:β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合材料对骨髓基质细胞的增殖分化无明显影响,无细胞毒性,有良好细胞生物相容性。     

糖皮质激素受体基因转染对肺泡巨噬细胞表达炎性因子的影响

目的:分析过量表达的外源性糖皮质激素受体在调控肺泡巨噬细胞表达炎性细胞因子中的作用。方法:实验于2005-10/2006-03在解放军南京军区南京总医院呼吸病实验室完成。①选用成年健康Wistar大鼠10只,雌雄不拘。采用大鼠糖皮质激素受体真核表达质粒pCMV-rGR转染体外培养肺泡巨噬细胞,将肺泡巨噬细胞分为转染组与非转染组,其中转染组细胞在质粒转染24h后用于实验,各组对以下时相点进行观察:正常对照(加等量生理盐水)、脂多糖 地塞米松作用4,8和12h,脂多糖与地塞米松作用浓度分别为100μg/L,1×10-5mol/L,于不同时相点收集细胞。②转染24h后WesternBlotting检测细胞总蛋白和核蛋白中糖皮质激素受体蛋白表达变化。同时收集细胞培养上清,采用酶联免疫吸附法浊定细胞培养上清中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β水平。③多组间比较用方差分析,两两比较用SNK检验。结果:①质粒转染肺泡巨噬细胞后糖皮质激素受体表达变化:转染组细胞总蛋白中糖皮质激素受体表达明显高于非转染组(3.75±0.25,1.21±0.16,P<0.01),转染组细胞核蛋白中糖皮质激素受体表达量与非转染组相近(1.15±0.12,1.09±0.11,P>0.05)。②脂多糖和地塞米松作用后核蛋白中糖皮质激素受体表达变化:脂多糖和地塞米松作用后4,8,12h转染组细胞核蛋白中糖皮质激素受体表达量分别为4.02±0.09,2.13±0.08,1.22±0.15,非转染组细胞核蛋白中糖皮质激素受体表达量分别为4.08±0.13,2.09±0.11,1.19±0.17,两组细胞核蛋白中糖皮质激素受体表达变化趋势一致,均于4h达到峰值,8h显著降低,12h达到最低,两组同时相点比较,差异不明显(P>0.05)。③脂多糖和地塞米松作用后细胞培养上清中细胞因子表达变化:转染组脂多糖和地塞米松作用后4,8,12h肿瘤坏死因子α表达分别为(32.16±3.99),(56.82±8.43),(73.34±9.97)ng/L,非转染细胞分别为(34.28±4.25),(59.82±9.65),(71.41±8.35)ng/L;转染组脂多糖和地塞米松作用后4,8,12h细胞上清中白细胞介素1β质量浓度分别为(67.57±18.37),(83.17±8.55),(97.55±8.27)ng/L,非转染分别为(62.23±15.64),(85.72±9.37),(99.07±9.25)ng/L。两组细胞上清中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β表达随时间逐渐增加,均于12h均达到峰值,同时相点两组比较均无明显差异(P>0.05)。结论:①通过体外糖皮质激素受体基因转染可以有效地在肺泡巨噬细胞中过量表达外源性糖皮质激素受体,并且定位于胞质内。②地塞米松作用后,肺泡巨噬细胞核内糖皮质激素受体表达明显增加,但随后又出现表达下调现象。③体外基因转染后胞质中过量表达的外源性糖皮质激素受体不能发生核移位,所检测的均为内源性糖皮质激素受体。④通过基因转染而过量表达的外源性糖皮质激素受体,不能发挥正常的抑炎生物学活性。     

褐藻多糖硫酸酯与明胶形成复合材料的抗凝血活性

目的:选用生物相容性好的明胶作为褐藻多糖硫酸酯的固定载体,制备褐藻多糖硫酸酯与明胶的复合材料,采用体外凝血试验评估其抗凝血性能。方法:实验于2003-12/2006-12在北京理工大学材料中心实验室、中国科学院北京化学研究所光谱实验室完成。①实验材料:褐藻多糖硫酸酯从市售海带中采用溶剂萃取法制备,纯度可达40%。实验血浆由北京北太平庄血站提供。②将质量浓度分别为100,200,300mg/L的褐藻多糖硫酸酯0.1mL滴加到盛有0.1mL明胶的醋酸溶液(w=0.01)比色杯中,反应完全后,采用0.05%戊二醛固定,干燥成膜后用PBS缓冲溶液冲洗,然后真空干燥72h得到3种不同复合材料。采用EQINOX55型红外光谱仪(美国NICOLET公司)进行结构表征。③采用体外抗凝血时间实验评价复合材料的抗凝血性,包括部分凝血活酶时间、凝血酶原时间、凝血酶时间测定。结果:①复合材料的红外光谱图在877cm-1出现新吸收峰。②实验血浆样品的部分凝血活酶时间、凝血酶时间、凝血酶原时间分别为46.1s,14.0s,12.2s,在正常人血浆的部分凝血活酶时间、凝血酶时间、凝血酶原时间范围内。200mg/L复合材料能显著延长部分凝血活酶时间和凝血酶原时间(P<0.05),300mg/L复合材料能显著延长凝血酶时间(P<0.05)。结论:褐藻多糖硫酸酯-明胶复合材料具有较好的抗凝血活性。