缓释BMP-2透明质酸-肝素支架的制备及其对牙髓干细胞分化的研究

摘要

目的 ：为了使透明质酸(hyaluronic acid, HA)具备负载和释放生长因子的能力，设计制备透明质酸-肝素(hyaluronic acid-heparin, HA-Hep)支架作为骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2, BMP-2)缓释载体，并探讨其对牙髓干细胞(dental pulp stem cells, DPSCs)成牙本质分化的影响。方法：化学方法制备不同投料比HA-Hep材料。通过傅立叶变换红外光谱与元素分析技术表征肝素与HA的接枝位点、效率等特点。扫描电镜观察该材料微观形态和结构特点。借助静电吸附法将BMP-2加载至HA-Hep，并测绘其释放曲线。通过测定DPSCs增殖情况评价该材料的生物相容性。qPCR检测成牙分化相关基因的表达水平，评估HA-Hep负载BMP-2对DPSCs成牙分化的影响。结果：HA-Hep微观呈疏松多孔网状结构，能够缓释BMP-2达28 d，且释放速率随材料肝素含量比例的增加呈减缓趋势。HA-Hep对DPSCs增殖有促进作用，且与材料浓度呈正相关；qPCR结果 表明，与对照组相比，载BMP-2的HA-Hep材料组牙本质涎磷蛋白(dentin sialophosphoprotein, DSPP)、Ⅰ型胶原蛋白(typeⅠcollagen, Col-1)和牙本质基质蛋白-1(dentin matrix protein-1, DMP-1)表达水平在7、14 d均显著升高(均P<0.001)。结论：肝素修饰HA能延缓BMP-2释放，HA-Hep负载BMP-2可上调DPSCs成牙基因(DSPP、Col-1、DMP-1)的表达，有助于生长因子在细胞分化中发挥长期效应。

关键词

透明质酸 / 肝素 / 缓释 / 支架 / 生长因子 / 牙髓干细胞