摘要: 研究目的: 如何对口腔颌面部骨缺损的进行有效治疗是当代口腔的研究热点之一，自体骨、同种异体骨和异种骨移植方法均有不同程度的缺陷。近年来随着材料学的进步，海洋生物的应用逐渐受到人们的关注。本研究拟以天然骨细胞外基质（ECM）的成分及结... 展开 研究目的: 如何对口腔颌面部骨缺损的进行有效治疗是当代口腔的研究热点之一，自体骨、同种异体骨和异种骨移植方法均有不同程度的缺陷。近年来随着材料学的进步，海洋生物的应用逐渐受到人们的关注。本研究拟以天然骨细胞外基质（ECM）的成分及结构为基础，利用罗非鱼皮提取胶原蛋白（TFC），并制备出与羟基磷灰石（HA）协同作用的复合物（TFC/HA），并期望该复合物不但具备优秀的生物学性能、适宜的降解率，且同时拥有良好的体内外诱导成骨能力，从而为口腔颌面部骨缺损的治疗提供新的选择方向。 研究内容与方法: 1．TFC/HA复合物的制备和表征：首先运用酸溶-酶解法从罗非鱼皮中提取I型胶原蛋白，并通过冷冻干燥技术与HA共混，制备出TFC/HA复合物。同时将成品小牛骨胶原蛋白/羟基磷灰石（BC/HA）复合物作为对照。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外分析和体外降解实验测定两种复合物材料的理化特性。 2．TFC/HA复合物的体外评价：将大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）分别接种于TFC/HA及BC/HA复合物上。通过细胞骨架荧光染色、细胞增殖（CCK-8）、成骨分化相关实验、蛋白印迹等方法评估rBMSCs的黏附、增殖、成骨分化及相关蛋白表达情况。 3．TFC/HA复合物的体内评价：首先建立Wistar大鼠颅骨8mm缺损模型，随后将TFC/HA及BC/HA复合物分别种植于大鼠的颅骨缺损处。待术后相应时间节点分别随机处死后，通过Micro-CT三维重建、切片HE和Masson染色及骨钙蛋白（OCN）免疫荧光染色等方法评估材料在体内的骨修复效果。 结果: 1．通过酸溶-酶解法及冷冻干燥技术，制备出了具有三维多孔样结构的柱状TFC/HA复合物，此复合物内部孔隙高度互联（平均孔径370.25?34.89μm），FTIR显示TFC/HA复合物较好地保留了胶原的三螺旋结构，且TFC和HA仅为物理共混作用，因此该复合物在化学构成和微观结构方面与天然骨ECM类似。此外，相比于商用BC/HA复合物，TFC/HA拥有更为合适的降解率。 2．CCK-8检测及细胞骨架荧光染色显示TFC/HA复合物具有良好的生物相容性，可以较好地促进rBMSCs在材料表面的黏附和增殖。同时该复合物可以诱导rBMSCs向成骨方向进行分化，而这在一过程中MAPK/ERK信号通路参与其中。在一定程度上TFC/HA复合物可以显著提高rBMSCs的ALP活性，促进钙沉积，并上调成骨相关蛋白的表达。 3．体内实验显示，TFC/HA组大鼠颅骨缺损修复效果最佳。与空白组和BC/HA组相比，TFC/HA复合物可以有效的促进成骨细胞和新生血管形成并向缺损区域内部迁移，12周后该组可观察到更多的成熟骨小梁及围绕血管生成的新生骨组织。 结论: 本研究表明，基于仿生策略制备的柱状TFC/HA复合物，具有特定的三维空间结构，内部孔隙高度互联，在化学成分和微观结构方面与天然骨ECM相似。体外实验证明该复合物可以有效地促进rBMSCs的黏附与增殖，并诱导其向成骨方向进行分化，上调成骨相关蛋白的表达，此过程MAPK/ERK信号通路参与其中。体内实验进一步证明该复合物具有良好的生物学性能及一定程度上诱导成骨的能力。因此，本研究为TFC/HA复合物在骨再生方面的未来应用提供了坚实的理论基础。 收起