合成聚合物Kartogenin/Pluronic F127胶束与骨髓间充质干细胞的成骨分化

摘要

背景:小分子药物Kartogenin是Smad4/Smad5通路激活剂,拥有极强的促骨分化能力,可促进骨髓间充质干细胞定向分化为成骨细胞,但其药物效果较为局限.目的:设计并研制Kartogenin/Pluronic F127胶束,观察其对骨髓间充质干细胞定向成骨分化的作用.方法:将小分子药物Kartogenin溶于二甲基亚砜中,然后与Pluronic F127溶液混合均匀,通过真空旋转蒸发仪去除有机溶剂购形成一干燥的药脂膜,加入PBS制备为Kartogenin/Pluronic F127胶束.取对数生长期的大鼠骨髓间充质干细胞,分4组处理,分别加入常规细胞培养液(空白组)、含Pluronic F127胶束溶液的细胞培养液(Pluronic F127组)、含Kartogenin的细胞培养液(药物组)、含Kartogenin/Pluronic F127胶束溶液的细胞培养液(实验组),其中药物组与实验组中药物浓度均为1μmol/L,Pluronic F127组与实验组胶束浓度一致.检测细胞增殖、凋亡及成骨相关蛋白表达.结果 与结论:①透射电镜显示Kartogenin/Pluronic F127胶束呈现出不规则的球状形态,粒径分布较为均匀,粒径范围为32.6-118.9 nm,多集中在77.3 nm;②MTT检测显示,随着培养时间的延长,4组细胞存活率下降,但均保持在90％以上,4组间细胞生存率比较差异无显著性意义(P>0.05);③处理24 h后的流式细胞仪检测显示,4组间的细胞凋亡率比较差异无显著性意义(P>0.05);④处理24 h后的Western blot检测显示,药物组、实验组的骨桥蛋白、碱性磷酸酶、骨形态发生蛋白2及基质金属蛋白酶2表达均高于Pluronic F127胶束组、空白组(P<0.05),实验组的碱性磷酸酶、骨形态发生蛋白2及基质金属蛋白酶2表达高于药物组(P<0.05);⑤结果表明,Kartogenin/Pluronic F127胶束可促进骨髓间充干细胞的成骨分化.