缓释地塞米松改性丝胶蛋白水凝胶支架促进大鼠下颌骨缺损修复：基于调节巨噬细胞M2极化

摘要

目的 探究改性丝胶蛋白水凝胶（SMH-CD/DEX）调节巨噬细胞极化促进骨缺损修复的能力。方法 将地塞米松搭载于丝胶蛋白水凝胶构建SMH-CD/DEX水凝胶。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、细胞活性实验和释放曲线测定，对SMH-CD/DEX水凝胶的形貌、化学性质及生物活性进行表征分析。通过Western blot、RT-qPCR、流式细胞术检测THP-1巨噬细胞中iNOS和Arg-1蛋白表达量，IL-6、IL-10、Arg-1、iNOS基因表达水平及CD86、CD206的表达比例。在共培养条件下通过Western blot,RT-qPCR检测h PDLSCs人牙周膜干细胞COL1A1和Runx2蛋白的表达量，ALP、Runx2、OCN、BMP2基因表达量，并进行碱性磷酸酶染色和茜素红染色。在大鼠下颌骨骨缺损模型植入水凝胶，通过Micro-CT扫描和组织病理染色分析新骨形成情况。结果 通过主客体相互作用与化学偶联改性丝胶蛋白水凝胶，成功构建SMH-CD/DEX水凝胶。SMH-CD/DEX水凝胶能够有效提高巨噬细胞M2极化相关标志物的IL-10及Arg-1的表达量（P<0.001）；并降低M1极化相关标志物IL-6及iNOS表达（P<0.001）。在共培养体系中，SMH-CD/DEX水凝胶可提高人牙周膜干细胞的成骨分化相关标志物ALP、BMP2(P<0.05)及COL1A1(P<0.001)、Runx2表达量（P<0.01）。碱性磷酸酶染色和茜素红染色结果显示，SMH-CD/DEX水凝胶能够有效促进人牙周膜干细胞成骨分化。Micro-CT及HE、Masson染色结果显示，SMH-CD/DEX水凝胶有效促进骨缺损再生修复（P<0.05）。结论 SMH-CD/DEX水凝胶能够调节巨噬细胞M2极化促进干细胞成骨分化并促进骨缺损愈合。

关键词

巨噬细胞 / 人牙周膜干细胞 / 免疫调节 / 骨再生 / 药物递送