邹敏 1,2 , 孙嘉辰 1 , 项舟 1
  • 1. 四川大学华西医院骨科(成都 610041);
  • 2. 成都市第一人民医院骨科(成都 610016);
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目的 探讨负载 IL-4 和 BMP-2 的氧化石墨烯(graphene oxide,GO)-羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CMC)凝胶诱导巨噬细胞 M2 型分化及对 BMSCs 成骨分化的影响。方法 取 CMC、GO 制备混合溶液后,分别添加 PBS、IL-4、BMP-2 或 IL-4+BMP-2,在交联剂作用下制备单纯或负载不同因子的 GO-CMC 凝胶支架;取单纯 GO-CMC 凝胶表征观测,包括大体、扫描电镜及傅里叶变换红外吸收光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)检测,以单纯 CMC 凝胶作为对照;取负载不同因子的 GO-CMC 凝胶行体外缓释实验。取 4~5 周龄 SPF 级 SD 雌性大鼠分离培养巨噬细胞,分别与单纯以及负载不同因子的 GO-CMC 纳米凝胶培养,24 h 后行 CD206 荧光检测巨噬细胞分化情况;取第 3 代大鼠 BMSCs 分别与单纯以及负载不同因子的 GO-CMC 纳米凝胶成骨诱导培养,10 d 后行 ALP 染色观测早期成骨,21 d 行茜素红染色观测晚期成骨。结果 大体观察 GO-CMC 凝胶呈棕色、半透明状;扫描电镜观察显示,GO-CMC 凝胶孔径及孔壁厚度与单纯 CMC 凝胶相似,但内壁粗糙度增加;FTIR 检测示 CMC 发生聚合形成凝胶。体外缓释实验示 3 种负载不同因子的 GO-CMC 凝胶缓释性能相似。CD206 荧光检测示 GO-CMC 凝胶可诱导巨噬细胞 M2 型分化,ALP 及茜素红染色示 GO-CMC 凝胶可诱导 BMSCs 成骨分化;其中负载 IL-4+BMP-2 的 GO-CMC 凝胶作用最显著(P<0.05)。结论 负载 IL-4 和 BMP-2 的 GO-CMC 凝胶可诱导巨噬细胞 M2 型分化,增强 BMSCs 成骨分化能力,为后期骨缺损修复及骨免疫调节研究提供了新的策略。