CGRP体外促成骨、成神经...表面CGRP缓释系统的建立_薛盛豪.pdf

基金项目 国家自然科学基金(编号:8 1 1 0 0 7 7 1、8 2 1 7 0 9 2 8)作者简介 薛盛豪(1 9 9 4),男,福建南平人,博士,现上海口腔医院工作,研究方向:口腔修复学。吴美辰(1 9 9 8),女,云南昆明人,博士在读,研究方向:口腔修复学。*通信作者 李健,E-m a i l:l i j i a n p k u b j m u.e d u.c n姜婷,E-m a i l:j t_k e t i z u 1 6 3.c o m#为共同第一作者C G R P体外促成骨、成神经效果及钛板表面C G R P缓释系统的建立薛盛豪 吴美辰#李健*雷蕾 刘中宁 姜婷*北京大学口腔医学院口腔医院修复科,国家口腔医学中心,国家口腔疾病临床医学研究中心,口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心,口腔数字医学北京市重点实验室 北京 1 0 0 0 8 1 摘要 目的:探索降钙素基因相关肽(c a l c i t o n i n g e n e-r e l a t e d p e p t i d e,C G R P)对人骨髓间充质干细胞(h u m a n b o n e m a r r o w m e s e n c h y m a l s t e m c e l l s,h BM S C s)的影响及最佳作用浓度,并在钛板表面建立C G R P缓释系统,检测其促神经生长作用。方法:测定01 0-6 m o l/L不同浓度C G R P对h BM S C s增殖和分化的作用,继而根据最佳细胞活性结果组C G R P浓度,测定其对h BM S C s碱性磷酸酶活性、成骨相关基因及蛋白表达的作用。通过聚多巴胺螯合C G R P黏附于钛板表面,E L I S A法测定在2 8 d内钛板的C G R P释放浓度,并测定其对人神经母细胞瘤细胞(S H-S Y 5 Y)的作用。结果:1 0-7 m o l/L浓度C G R P在体外促进了h BM S C s和S H-S Y 5 Y的成骨和成神经向分化。聚多巴胺螯合C G R P复合改性的钛板具有C G R P缓释效果,且具有促神经细胞增殖分化的作用。结论:聚多巴胺螯合C G R P复合改性钛板表面可为C G R P在种植体的临床应用,以促进种植体骨结合和骨感知提供新策略和途径。关键词 降钙素基因相关肽;缓释;种植体;骨结合;周围神经再生 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 17 6 5 1(2 0 2 3)0 60 5 1 50 7d o i 1 0.1 3 7 0 1/j.c n k i.k q y x y j.2 0 2 3.0 6.0 1 0E f f e c t o f C G R P o n M o c k-m i c r o e n v i r o n m e n t a r o u n d I m p l a n t s a n d t h e B u i l d i n g-u p o f C G R P S u s t a i n e d R e l e a s e S y s t e m o n T i t a n i u m P l a t e S u r f a c e.X U E S h e n g h a o,WU M e i c h e n#,L I J i a n*,L E I L e i,L I U Z h o n g n i n g,J I AN G T i n g*.D e p a r t m e n t o f P r o s t h o d o n t i c s,P e k i n g U n i v e r s i t y S c h o o l a n d H o s p i t a l o f S t o m a t o l o g y&N a t i o n a l C e n t e r o f S t o m a t o l-o g y&N a t i o n a l C l i n i c a l R e s e a r c h C e n t e r f o r O r a l D i s e a s e s&N a t i o n a l E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r o f O r a l B i o m a t e r i-a l s a n d D i g i t a l M e d i c a l D e v i c e s&B e i j i n g K e y L a b o r a t o r y o f D i g i t a l S t o m a t o l o g y,B e i j i n g 1 0 0 0 8 1,C h i n a.A b s t r a c t O b j e c t i v e:T o e x p l o r e t h e e f f e c t o f c a l c i t o n i n g e n e r e l a t e d p e p t i d e(C G R P)o n h u m a n b o n e m a r r o w m e s e n c h y m a l s t e m c e l l s(h BM S C s)a n d i t s o p t i m a l c o n c e n t r a t i o n,a n d t o b u i l d u p a C G R P s u s t a i n e d-r e l e a s e s y s t e m o n t h e s u r f a c e o f t i t a n i u m p l a t e t o d e t e c t i t s n e r v e g r o w t h p r o m o t i n g e f f e c t.M e t h o d s:T h e p r o l i f e r a t i o n a n d d i f f e r e n-t i a t i o n o f h BM S C s i n d u c e d b y d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f C G R P(0-1 0-6 m o l/L)w e r e m e a s u r e d.A c c o r d i n g t o t h e c o n c e n t r a t i o n o f C G R P i n d u c e d t h e b e s t c e l l a c t i v i t y o f h BM S C s,t h e e f f e c t s o f C G R P o n t h e a c t i v i t y o f a l k a l i n e p h o s p h a t a s e a n d t h e e x p r e s s i o n o f o s t e o g e n i c r e l a t e d g e n e s a n d p r o t e i n s w e r e d e t e r m i n e d.T h e s u r f a c e o f t i t a n i u m p l a t e w a s m o d i f i e d b y d o p a m i n e c h e l a t i n g C G R P c o m p o u n d.T h e s u s t a i n e d r e l e a s e e f f e c t o f C G R P w a s c h e c k e d b y E l i s a i n 2 8 d a y s,a n d i t s e f f e c t o n h u m a n n e u r o b l a s t o m a c e l l s(S H-S Y 5 Y)w a s a l s o m e a s u r e d.R e s u l t s:C G R P w i t h a c o n c e n t r a t i o n o f 1 0-7 m o l/L h a d t h e e f f e c t o f p r o m o t i n g o s t e o g e n i c d i f f e r e n t i a t i o n o f h BM S C s a n d n e u r o n a l d i f f e r-e n t i a t i o n o f S H-S Y 5 Y i n v i t r o.D o p a m i n e c h e l a t i n g C G R P c o m p o s i t e m o d i f i e d t i t a n i u m p l a t e h a d a s u s t a i n e d r e l e a s e e f f e c t a n d p r o m o t e d t h e p r o l i f e r a t i o n a n d d i f f e r e n t i a t i o n o f n e r v e c e l l s.C o n c l u s i o n:D o p a m i n e c h e l a t i n g C G R P c o m-p o s i t e m o d i f i e d t i t a n i u m p l a t e s u r f a c e m i g h t b u i l d u p a w a y t o a p p l y C G R P i n t h e m i c r o e n v i r o n m e n t s r o u n d i m p l a n t s,f o r m i n g a n e w s t r a t e g y t o p r o m o t e t h e o s s e o i n t e g r a t i o n a n d o s s e o p e r c e p t i o n o f d e n t a l i m p l a n t s.K e y w o r d s c a l c i t o n i n g e n e r e l a t e d p e p t i d e;s u s t a i n e d-r e l e a s e s y s t e m;i m p l a n t;o s s e o i n t e g r a t i o n;p e r i-i m p l a n t i n n e r v a t i o n 口腔种植相关材料和技术日益进步,但由于咬合力过大导致的生物并发症和机械并发症仍时有发生,其中种植体的机械感觉能力不足是不容忽视的原因1。自上世纪9 0年代B r a n e m a r k教授提出515 口腔医学研究2 0 2 3年6月第3 9卷第6期“骨感知”的概念以来2,种植体的“功能整合”开始受到越来越多的关注,深入探索种植体骨结合和骨感知的神经调控机制,寻找有效促进的生物学方法将成为提高种植修复效果的重要策略。降 钙 素 基 因 相 关 肽(c a l c i t o n i n g e n e-r e l a t e d p e p t i d e,C G R P)的来源主要是背根神经节的神经元细胞,并经由轴浆运输至神经末梢,系一类主要由感觉神经释放的生物活性神经肽类物质,可由中枢神经和周围神经系统合成,骨组织中C G R P可分布在骨膜、骨小梁以及骨髓3,4。C G R P阳性神经纤维在种植