成骨细胞复合原位成型磷酸钙骨水泥的细胞学研究

目的:通过体外细胞培养实验,观察分析壳聚糖微球/磷酸钙骨水泥、β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)/磷酸钙骨水泥、含钾磷酸钙骨水泥浆料固化过程对成骨细胞的影响以及固化后10 d细胞的生物活性变化.方法:首先以兔的骨髓为组织来源,采用密度梯度分离法和贴壁分离法分离培养原代兔骨髓基质细胞(rabbit marrow stromal cell,rMSC),通过流式细胞分析和分选得到成分比较单一的兔骨髓基质细胞,经过体外诱导得到兔成骨细胞,用茜素红染色法验证其成骨功能.将rMSC分别与上述3种骨水泥同化块及其浆料复合培养,空白对照组是直接在24孔板上接种细胞,每组4个样本.在复合培养的第1、4、7、10天,通过酸性磷酸酶(acid phosphatase assay,APA)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定,检测细胞的增殖和分化能力;吖啶橙(acridine or-ange,AO)染色后荧光显微镜观察,对细胞进行计数并分析.环境扫描电子显微镜观察细胞在材料表面的生长、黏附状况.各组结果进行双因素方差分析,用LSD法进行组问比较.结果:3种骨水泥浆料在同化过程中均对rMSC有较大影响,细胞的增殖活性(复合培养第10天APA活性浆料组吸光度平均值分别为0.049,0.050,0.049;固化块组分别为0.898,0.867,0.909;P<0.001)和分化能力(复合培养第10天ALP活性浆料组平均值分别为0.775,0.782.0.798 U/g protein;固化块组分别为49.288,49.631,49.744 U/g protein;P<0.001)均明显低于固化块组,细胞数目也明显减少(复合培养第10天细胞数目每视野平均为3.7,3.7,3.7个;固化块组分别为91.1,89.7,93.7个,P<0.001),且这种影响是不可恢复的;rMSC在3种骨水泥的同化块上能较好地黏附,细胞数目、增殖和分化能力基本不受影响.结论:可注射性磷酸钙骨水泥浆料固化过程对成骨细胞有较大的影响,用成骨细胞复合浆料前需对细胞采取保护措施.