“壳-芯”结构电纺纤维膜对MC3T3-E1细胞体外早期成骨分化的影响

［摘要］　目的　研究载有骨形态发生蛋白(BMP-2)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚己内酯(PCL)“壳芯结构”静电纺丝纤维膜(PP-B)对MC3T3-E1细胞体外早期成骨分化的影响。方法　通过同轴静电纺丝的方法制备PLGA/PCL-BMP-2纤维膜(PP-B)，以不含BMP-2的PLGA/PCL电纺纤维膜(PP)为对照组。通过透射电子显微镜观察PP-B膜的“壳-芯”结构；用ELISA法检测BMP-2的体外释放行为；收集PP-B膜的浸出液培养细胞，用碱性磷酸酶(ALP)活性检测法检测其释放的BMP-2对MC3T3-E1细胞的影响；将MC3T3-E1细胞接种到纤维膜上，通过CCK-8法检测1d、3d、5d、7d的增殖情况；以碱性磷酸酶(ALP)活性为早期骨向分化指标，检测其7d的活性；用实时荧光定量逆转录PCR检测细胞接种7d时成骨指标Bmp2、Alp、Col1、Msx2、Runx2的表达。结果　透射电镜结果表明，同轴静电纺丝法制备的PP-B静电纺丝可形成连续均一的“壳-芯”结构；ELISA结果显示，PP-B膜可以实现BMP-2的持续释放；ALP活性检测结果证实本实验条件下制备的负载BMP-2的同轴静电纺丝支架能保持生长因子的部分活性。CCK-8结果显示PP-B膜和PP膜上的MC3T3-E1细胞在1、3、5、7d都持续增殖；ALP活性检测及染色结果显示PP-B膜上的MC3T3-E1细胞的ALP活性高于PP膜(P<0.05);实时荧光定量逆转录PCR结果显示接种在PP-B膜上的MC3T3-E1细胞的相关成骨基因Bmp2、Alp、Col1、Msx2、Runx2的表达高于PP膜(P<0.05)。结论　本实验制备的PP-B膜能促进MC3T3-E1细胞在体外的早期成骨分化。

The Effects of PLGA/PCL-BMP-2 core-shell electrospun nanofibrous composite membranes on the early osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells in vitro

PLGA/PCL-BMP-2 core-shell nanofibrous composite membranes(PP-B) were fabricated by coaxial-electrospinning. Electrospun PLGA/PCL nanofibrous membranes(PP) were set as control group.The structure of core-shell fibers ,cell proliferation and osteogenic diffrretiation on the two membranes were evaluated.This study confirmed that PP-B nanofibrous composite membranes improved the early osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells in vitro.