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二甲双胍对微弧氧化羟基磷灰石涂层金属钛表面的糖尿病大鼠BMSCs细胞增殖和成骨分化的影响及机制研究
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作者 谢振杰 卢燕雪 +1 位作者 袁晓诗 钟汉铭 《西部医学》 2024年第8期1107-1114,共8页
目的探究二甲双胍(Met)对微弧氧化羟基磷灰石(MAO-HA)涂层金属钛表面的2型糖尿病(T2DM)大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)细胞增殖和成骨分化的影响及作用机制。方法20只SPF级雄性大鼠随机分为正常组(NC组)、T2DM组、低剂量二甲双胍组(Met-Lo... 目的探究二甲双胍(Met)对微弧氧化羟基磷灰石(MAO-HA)涂层金属钛表面的2型糖尿病(T2DM)大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)细胞增殖和成骨分化的影响及作用机制。方法20只SPF级雄性大鼠随机分为正常组(NC组)、T2DM组、低剂量二甲双胍组(Met-Low组)、高剂量二甲双胍组(Met-High组),每组5只。采用高糖高脂饲料喂养4周联合腹腔注射链脲佐菌素(STA,50 mg/kg)建立T2DM大鼠模型。Met-Low、Met-high组大鼠分别进行二甲双胍150 mg·kg^(-1)·d^(-1)、300 mg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃,NC组、T2DM组以等量0.9%氯化钠溶液灌胃。灌胃4周后,处死大鼠并分离股骨、胫骨中的BMSCs。采用电化学法(ELC)和微弧氧化法(MAO)制备羟基磷灰石(HA)涂层金属钛材料。将正常大鼠来源的BMSCs种植于ELC-HA、MAO-HA涂层表面,培养48 h后,扫描电镜观察涂层表面形态及BMSCs在其表面的吸附情况。将不同来源的BMSCs种植于MAO-HA涂层表面,并分为NC组、T2DM组、Met-Low组、Met-High组。培养48 h后,CCK-8、EdU染色检测BMSCs增殖能力;碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色检测BMSCs成骨分化能力;Western blot检测细胞增殖相关标志物[增殖细胞核抗原(PCNA)、Ki67]、成骨分化相关标志物[碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)、骨桥蛋白(OPN)]、Wnt/βcatenin通路相关蛋白[Wnt3a、β连环蛋白(βcatenin)、糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)]蛋白水平。结果MAO-HA涂层表面具有均匀粗糙的孔隙,其上BMSCs充分伸展,细胞突起粗大,而ELC-HA涂层表面十分光滑,其上BMSCs皱缩,突起较细。与NC组相比,T2DM组BMSCs细胞存活率、EdU阳性细胞率及成骨分化能力明显降低,BMSCs中PCNA、Ki67、ALP、OCN、OPN、Wnt3a、βcatenin蛋白水平明显降低,GSK-3β蛋白水平明显升高(均P<0.05)。与T2DM组相比,Met-Low组和Met-High组BMSCs细胞存活率、EdU阳性细胞率及成骨分化能力明显升高,BMSCs中PCNA、Ki67、ALP、OCN、OPN、Wnt3a、βcatenin蛋白水平明显升高,GSK-3β蛋白水平明显降低(均P<0.05)。结论二甲双胍能够促进MAO-HA金属钛表面T2DM大鼠BMSCs增殖和成骨分化能力,其可能通过激活Wnt/βcatenin通路发挥作用。 展开更多
关键词 二甲双胍 微弧氧化羟基磷灰石涂层金属钛 糖尿病 骨髓间充质干细胞 成骨分化 Wnt/βcatenin通路
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