• 1. 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院骨科(重庆 400038);
  • 2. 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院骨科运动医学中心(重庆  400038);
  • 3. 中国科学院福建物质结构研究所(福州  350002);
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目的 探究 3D 打印 Ti6Al4V-4Cu 合金对小鼠 BMSCs 及小鼠单核巨噬细胞系 RAW264.7 炎症及成骨基因表达的影响。方法 通过选择性激光熔融技术制备 Ti6Al4V 与 Ti6Al4V-4Cu 合金,依据医疗器械生物学评价标准制备两种材料浸提液。通过细胞计数试剂盒 8 法检测两种浸提液对小鼠 BMSCs、小鼠 RAW264.7 细胞增殖的影响。两种浸提液与小鼠 BMSCs 共培养 3 d 后,通过实时荧光定量 PCR 法检测成骨相关基因Ⅰ型胶原(collagen type Ⅰ,Col-Ⅰ)、ALP、Runx 家族转录因子 2(Runx family transcription factor 2,Runx-2)、骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)mRNA 的表达;与小鼠 RAW264.7 共培养 1 d 后,通过实时荧光定量 PCR 法检测炎症相关基因 IL-4、一氧化氮合成酶 2(nitric oxide synthase 2,iNOS)mRNA 的表达,并收集两组上清液通过 ELISA 法检测其中 VEGF-a、BMP-2 的分泌量。将两组上清液制备成成骨条件培养基,与 BMSCs 共培养 3 d,实时荧光定量 PCR 法检测成骨相关基因 Col-Ⅰ、ALP、Runx-2、OPG、OPN mRNA 的表达。结果 与 Ti6Al4V 合金浸提液比较,Ti6Al4V-4Cu 合金浸提液对 BMSCs 及小鼠 RAW264.7 细胞的增殖影响不明显;但是可促进 BMSCs OPG mRNA 的表达,减少小鼠 RAW264.7 细胞炎症相关基因 iNOS mRNA 的表达、促进抑炎因子 IL-4 mRNA 的表达,还可促进小鼠 RAW264.7 细胞分泌 VEGF-a 及 BMP-2,而 Ti6Al4V-4Cu 成骨条件培养基又可促进 BMSCs 成骨相关基因 Col-Ⅰ、ALP、Runx-2、OPG、OPN mRNA 的表达,上述指标差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 3D 打印 Ti6Al4V-4Cu 合金通过释放铜离子,促进 RAW264.7 细胞分泌 VEGF-a 及 BMP-2,从而通过骨免疫调节促进成骨发生,为金属假体的应用奠定了理论基础。

引用本文: 张臣科, 卢衍锦, 郭宇鹏, 陈万, 唐红, 李怀胜, 唐康来, 何清义. 3D 打印 Ti6Al4V-4Cu 合金通过骨免疫调节促进成骨基因的表达. 中国修复重建外科杂志, 2020, 34(9): 1170-1176. doi: 10.7507/1002-1892.201912139 复制

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