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掺锶介孔生物活性玻璃负载双膦酸盐改善去卵巢小鼠骨流失

2024-01-04健康

摘要:

文题释义:

掺锶介孔生物活性玻璃: 在使用溶胶-凝胶法合成介孔生物活性玻璃的过程中加入硝酸锶,使得锶离子能部分取代钙离子掺入生物活性玻璃并稳定存在。掺锶介孔生物活性玻璃具有良好的组织相容性和离子缓释性,在体液模拟液中能完全分解并不断释放锶离子,因此具有良好的促进成骨抗骨质疏松活性。

骨质疏松: 是一种以骨脆性增加和骨折易感性增强为特征的全身性代谢性骨骼疾病,主要危害是容易发生脆性骨折,是老年人致残、致死的重要原因。

背景: 双膦酸盐通过抑制破骨细胞活性延缓骨质疏松进展,然而双膦酸盐严重的并发症如下颌骨坏死、非典型性股骨骨折等严重限制了其临床应用,需要寻求有效的替代疗法改善现有的临床困局。

目的: 制备掺锶介孔生物活性玻璃负载双膦酸盐(BPS@Sr-MBG),分析其抗骨质疏松活性。

方法: 采用溶胶-凝胶法制备掺锶介孔生物活性玻璃,然后加入阿仑膦酸盐饱和溶液中制备BPS@Sr-MBG。①细胞实验:将小鼠骨髓巨噬细胞接种于96孔板内,加入含巨噬细胞集落刺激因子、核因子κB受体活化子配体的ɑ-MEM完全培养基进行破骨细胞诱导分化实验,同时分3组培养,空白组加入PBS,对照组加入双膦酸盐,实验组加入BPS@Sr-MBG。培养5 d后,F-肌动蛋白环染色观察破骨细胞分化情况。②动物实验:将24只雌性C57/BL小鼠随机分为4组,每组6只。除假手术组外,切除去卵巢组、BPS组、BPS@Sr-MBG组小鼠双侧卵巢构建骨质疏松模型,造模1周后,BPS组、BPS@Sr-MBG组小鼠分别腹腔注射双膦酸盐溶液、BPS@Sr-MBG溶液,假手术组、去卵巢组小鼠腹腔注射PBS,1次/周。连续注射8周后,取小鼠股骨进行Micro-CT扫描及苏木精-伊红染色分析。

结果与结论: ①细胞实验:F-肌动蛋白环染色显示,与空白组比较,对照组破骨细胞面积占比与破骨细胞数量均减少(P < 0.01);与对照组比较,实验组破骨细胞面积占比与破骨细胞数量均减少(P < 0.01)。②动物实验:股骨Micro-CT扫描结果显示,与假手术组比较,去卵巢组小鼠骨密度、骨小梁骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数目均降低(P < 0.05,P < 0.01),骨小梁间距、结构模型指数升高(P < 0.01);与去卵巢组比较,BPS组、BPS@Sr-MBG组小鼠上述骨参数均得到明显改善(P < 0.01),其中以BPS@Sr-MBG组各指标改善更明显。股骨苏木精-伊红染色进一步证实了Micro-CT扫描结果。③结果表明:BPS@Sr-MBG可通过抗破骨效应与促骨形成发挥抗骨质疏松活性。

https://orcid.org/0009-0002-1498-7259(周志)

中国组织工程研究杂志出版内容重点:生物材料;骨生物材料;口腔生物材料;纳米材料;缓释材料;材料相容性;组织工程

关键词: 骨质疏松, 生物活性玻璃, 锶离子, 双膦酸盐, 骨流失, 骨髓巨噬细胞

引用本文: 周 志, 陈致介, 霍市城, 李展春. 掺锶介孔生物活性玻璃负载双膦酸盐改善去卵巢小鼠骨流失[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(17): 2653-2658.

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