羟基磷灰石碳纳米管对骨髓间充质干细胞的毒性作用及多向分化的影响

目的 制备羟基磷灰石修饰的多壁碳纳米管(HA-MWCNTs),探索HA-MWCNTs对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)的毒性作用及其多向分化能力的影响,为HA-MWCNTs在组织工程中的应用提供试验依据.方法 制备HA-MWCNTs,通过透视电镜、X线衍射分析其微观形态;取体重100～150 g的4周龄雌性SD大鼠骨髓间充质干细胞,利用体外细胞培养技术,将第3代BMSCs与HA-MWCNTs或未修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs)共培养,通过MTT法及活死细胞检测评估碳纳米管对BMSCs的细胞毒性;通过诱导其脂向及骨向分化,评估碳纳米管对BMSCs多向分化能力的影响.结果 与对照组比较,Raw-MWCNTs对细胞增殖有明显抑制作用(P＜0.05),而HA-MWCNTs对细胞增殖活力影响较小(P＞0.05);活死细胞检测提示HA-MWCNTs组死细胞率较低.HA-MWCNTs使BMSCs骨向分化相关基因Cbfal/Runx2、BSP、OCN的信使RNA升高(P＜0.05),脂向分化相关基因aP2、脂蛋白脂酶的信使RNA降低(P＜0.05).结论 与MWCNTs比较,HA-MWCNTs对细胞的增殖影响较小,细胞毒性较低,生物相容性良好.HA-MWCNTs可促进BMSCs骨向分化,抑制其脂向分化.其在骨组织工程领域中的应用具有良好前景.