Biomaterials：炎症状态下骨髓间充质干细胞的成骨行为
2017-11-20 MedSci MedSci原创
尽管已知骨髓间充质干细胞的成骨分化（细胞）和巨噬细胞的破骨细胞分化可以通过材料表面的纳米结构进行调节，但是关于纳米材料的表面对免疫细胞和骨髓基质细胞的相互作用仍然是未知的。因此，在这项研究中，研究人员分析了人骨髓间充质干细胞在浸泡条件培养基（CM）中的TiO2纳米管（NT）表面的成骨行为及巨噬细胞破骨相关细胞因子的分泌。结果显示，虽然NT5和NT20表面骨髓间充质干细胞在标准培养基和NT-CM培养
尽管已知骨髓间充质干细胞的成骨分化（细胞）和巨噬细胞的破骨细胞分化可以通过材料表面的纳米结构进行调节，但是关于纳米材料的表面对免疫细胞和骨髓基质细胞的相互作用仍然是未知的。
因此，在这项研究中，研究人员分析了人骨髓间充质干细胞在浸泡条件培养基（CM）中的TiO2纳米管（NT）表面的成骨行为及巨噬细胞破骨相关细胞因子的分泌。
结果显示，虽然NT5和NT20表面骨髓间充质干细胞在标准培养基和NT-CM培养基中的成骨行为一致，但是与NT5-CM相比，NT20-CM中细胞的胶原合成及细胞外基质矿化受到了部分阻碍，且NT20表面bMSC细胞因子的分泌可显著引起多核巨细胞和破骨细胞的形成。将纳米管植入体内后，NT20植体周围矿化骨形成较NT5明显延迟，但是两种植体植入12周后其表面都可较好的促进骨形成。
综上所述，该研究结果进一步揭示了影响种植体表面纳米结构、巨噬细胞炎性反应、bMSCs成骨分化的混杂影响以及bMSCs对巨噬细胞破骨分化的负调节作用。此外，研究还发现，基于不同的NT表面和CM的培养条件或为评价骨内种植体的性能以及通过免疫调节提高种植体的骨整合提供了一个系统的模型进行研究。
原始出处：
Ma QL, Fang L, Jiang N, et al., Bone mesenchymal stem cell secretion of sRANKL/OPG/M-CSF in response to macrophage-mediated inflammatory response influences osteogenesis on nanostructured Ti surfaces. Biomaterials. 2017 Nov 4;154:234-247. doi: 10.1016/j.biomaterials.2017.11.003.
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