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目的:骨形态发生蛋白2(Bone morphogenetic protein-2,BMP-2)可以促进骨再生和骨整合,在临床具有较好的应用背景,然而其带来的异位成骨、脂肪形成、炎症等问题也给临床的应用带来困扰。前期研究发现,Nel样Ⅰ型分子蛋白(Nel-like molecule-1,NELL-1)在成骨分化和骨再生中起重要作用。有研究表明,临床上应用的喷砂-酸蚀(sandblasted,large-grit and acid-etched,SLA)表面处理的钛种植体对骨整合、抗炎起一定作用。本实验的目的是研究NELL-1和BMP-2在喷砂-酸蚀处理的钛片表面联合应用对正常环境下和炎性微环境下小鼠颅顶前骨细胞MC3T3细胞系成骨向分化的影响,为临床上减少种植体修复周期、预防种植体周围炎的发生提供理论指导及实验室依据,以期提高临床种植体修复的成功率。材料和方法:1.将MC3T3用成骨分化培养基分别诱导7d、14d、21d、28d,用ALP(碱性磷酸酶)染色、茜素红染色来鉴定MC3T3细胞系的成骨分化能力。2.将MC3T3接种到普通培养板和喷砂-酸蚀表面处理的钛片上,通过细胞计数板和CCK8细胞活性检测法检测钛片对细胞增殖活性的影响以及NELL-1、BMP-2对钛片上细胞增殖活性的影响。3.用不含或含有800 ng/ml NELL-1和100 ng/ml BMP-2的成骨分化培养基诱导钛片上的MC3T3细胞3 d、7 d、14 d,用qRT-PCR法检测不同时间点成骨相关基因ALP、COLα1、OPN、Runx2的表达。4.用不含或含有10 ng/ml、100 ng/ml、1μg/ml、2.5 μg/ml LPS的成骨分化培养基诱导钛片上的MC3T3细胞24 h、48 h,用qRT-PCR法检测不同时间点炎症相关基因IL6、IL8的表达。5.利用实验四得出的LPS最低有效浓度,在含有100 ng/ml LPS的成骨分化培养基中加入 100 ng/ml NELL-1 或 100 ng/ml NELL-1 和 100 ng/ml BMP-2,诱导钛片上的MC3T3细胞6 h、12 h、24 h,用qRT-PCR法检测不同时间点炎症相关基因IL6、IL8的表达。6.在含有100 ng/ml LPS的成骨分化培养基中加入100 ng/ml NELL-1或100 ng/ml NELL-1 和 100 ng/ml BMP-2,诱导钛片上的 MC3T3 细胞 3 d、7 d,用qRT-PCR法检测不同时间点成骨相关基因ALP、COLα1、Runx2的表达。结果:1.MC3T3细胞在喷砂-酸蚀表面处理的钛片上呈指数增长,与普通培养板上相比细胞数量增长较慢。2.NELL-1对钛片上MC3T3的增殖无明显影响;BMP-2在1 d、3d时对钛片上MC3T3的增殖无明显影响,6 d时对钛片上MC3T3的增殖有抑制作用。3.用 800 ng/ml NELL-1 和 100 ng/ml BMP-2 联合作用钛片上 MC3T3 细胞 3 d、7 d后,ALP、COLα1、OPN、Runx2的表达水平明显上调。作用14 d后,COLα1、OPN、Runx2的表达水平明显上调。4.用不含或含有10 ng/ml、100 ng/ml、1μg/ml、2.5μg/ml LPS的成骨分化培养基诱导钛片上的细胞24 h、48 h,结果发现LPS的致炎作用有剂量依赖性,100 ng/ml LPS能在24h、48h持续引起IL6、IL8的表达上调。5.在含有100 ng/ml LPS的成骨分化培养基中不加或加入100 ng/ml NELL-1或100ng/mlNELL-1 和 100ng/ml BMP-2,诱导钛片上的细胞 12h 时 NELL-1 能明显抑制IL6的表达,诱导6 h、24 h时NELL-1能明显抑制IL8的表达;NELL-1和BMP-2联合应用后,IL6、IL8的表达量与NELL-1组相比有所升高,但与对照组相比无明显差异。6.在含有100 ng/ml LPS的成骨分化培养基中不加或加入100 ng/ml NELL-1或100 ng/ml NELL-1 和 100 ng/ml BMP-2,NELL-1 诱导钛片上的细胞 7 d 时明显促进COLα1的表达;NELL-1和BMP-2联合应用后,诱导7d能明显促进ALP、COLα1和Ruxn2的表达,且对ALP的促进作用在3 d、7 d时均明显强于单独使用NELL-1组。结论:1.NELL-1与BMP-2联合应用对钛片上MC3T3成骨相关基因的表达有明显促进作用。2.在炎性微环境下,NELL-1对钛片上MC3T3细胞炎症相关基因的表达有抑制作用;NELL-1和BMP-2联合应用对钛片上MC3T3的炎症相关基因的表达无明显影响。3.在炎性微环境下,NELL-1和BMP-2联合应用能明显促进钛片上MC3T3成骨相关基因的表达。