【摘 要】 目的:体外研究含镧羟基磷灰石的细胞 毒性。方法:选用建系的L929成纤维细胞和原代培养的SD大鼠头盖 骨细胞 进行实验;采用中性红测试法、MTT测试法及碱性磷酸酶(ALP)活性测试法研究含镧羟基磷 灰石浸提液对细胞活性、增殖及功能表达的影响。结果:中性红法、MTT法测试的活性细胞百分率(RGR)均高于75%; 不同浓度材料浸提液与成骨细胞作用后ALP活性的A值,与阴性对照组相比较各组间 无显著差异。结论:含镧羟基磷灰石无细胞毒性作用。
【关键词】 含镧羟基磷灰石;细胞毒性
目前用于人体硬组织(骨和牙)修复和替换的生物活性陶瓷材料主要 是羟基磷灰石。而在骨组织 中的磷酸钙种类很多,某些微量离子在骨组织形成过程中起着非常重要的作用。在骨骼中稀 土元素属微量离子,已有学者发现镧、铈等稀土元素在牙齿矿化方面起一定的作用[1 ,2]。 因此深入研究这些离子的生物学效应,有助于了解磷酸钙生物陶瓷材料的成骨机制,从而开 发出更加适合骨修复的磷酸钙类生物活性材料。本研究在合成含镧羟基磷灰石的基础上 [3]对其细胞毒性进行检测,为进一步研究和应用此类材料提供生物学依据。
1 材料和方法
1.1 制备含镧羟基磷灰石
将合成的两种组分(1La-HA和10La-HA)含镧羟基磷灰石200目 过筛制粉,900℃烧结, 60Co照射灭菌备用[3]。
1.2 材料浸提液的制备
将两种粉按重量/浸提介质=1g/10ml, 用DMEM培养液在37℃浸提120h待用。
1.3 细胞培养
选用两种细胞,一是建系的L929成纤维细胞(第四军医大学口腔生物学教 研室提供)。另一种是原代培养的SD大鼠头盖骨细胞:取刚出生的SD大鼠6只,无菌环境中 取出头盖骨,无血清DMEM培养液洗3遍;去净骨缝及骨片表面的软组织,剪碎骨片;置入4m l 2.5g/L胰蛋白酶中37℃消化2h,弃去含消化细胞的上清液。用骨消化液(含10g/L Ⅰ型胶 原酶,2.5g/L胰蛋白酶)4ml 继续消化2遍,每次1h,收集含消化细胞上清。离心,弃上清 ,将 沉淀的细胞置培养瓶中,DMEM,37℃,50ml/L CO2环境中培养;收集第三代细胞进行实验 。将上述两种细胞按浓度2×107/L分别接种到96孔板中。每孔重复4遍。
1.4 浸提液作用培养细胞
将浸提液按100%、50%、10%、1%浓度稀释,阳性对照为6.4ml/L苯酚,阴性对照为细胞培养 液。细胞贴壁24h后,移去上清。取上述实验组分别加入100μl, 37℃,50ml/L CO2环境 中培养。
1.5 细胞活性检测——中性红法
细胞培养3d后,取浸提液与L929作用的培养板,移去上清,每孔加入100ml/L甲醛200μl, 继 续培养15min;移去上清,每孔加入100ml/L醋酸200μl,继续培养30min。酶联免疫仪上,4 90nm波长下测吸光值(A1),取平均值。
1.6 细胞代谢活性检测——MTT法
细胞培养3d后,取浸提液与L929作用的培养板,每孔加5g/L的MTT 20μl,37℃孵育4h 。弃上清,每孔加纯DMSO 150μl,震荡10min。酶联免疫仪上,490nm波长下测吸光值(A2),取平均值。
1.7 细胞分化功能检测——ALP活性
细胞培养5d后,取浸提液与成骨细胞作用的培养板,弃上清,0.01mol/L PBS(pH7.4)洗 各培养孔3次,加入3g/L triton-X100 100μl,4℃过夜,再加入150μl碱性磷酸酶底物液 , 37℃孵育40 min ,加入50μl 的1mol/L NaOH终止反应,在酶联免疫仪上,410nm波长测吸 光收值(A3),取平均值。
2 结果 (表1、2)
表1 两种材料各浓度浸提液与细胞作用后的吸光值(±s)
1La-HA | 10La-HA | 阴性对照 | 阳性对照 | |||||||
100% | 50% | 10% | 1% | 100% | 50% | 10% | 1% | |||
A1 | 0.46±0.10 | 0.55±0.02 | 0.60±0.03 | 0.59±0.03 | 0.45±0.09 | 0.56±0.03 | 0.58±0.02 | 0.56±0.02 | 0.55±0.03 | 0.09±0.05 |
A2 | 1.27±0.04 | 1.43±0.03 | 1.47±0.05 | 1.33±0.35 | 1.30±0.01 | 1.53±0.06 | 1.56±0.05 | 1.36±0.30 | 1.39±0.09 | 0.11±0.03 |
A3 | 0.42±0.05 | 0.39±0.01 | 0.43±0.03 | 0.41±0.02 | 0. 40 ±0.01 | 0.36±0.05 | 0.44±0.02 | 0.44±0.05 | 0.44±0.01 | 0.03±0.01) |