国际口腔医学杂志

国际口腔医学杂志 ›› 2022, Vol. 49 ›› Issue (4): 412-419.doi: 10.7518/gjkq.2022068

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复合树脂及复合体对成骨细胞毒性及成骨向分化的影响

张静怡1(),李丹薇1(),孙宇2,雷雅燕1,刘涛1,龚瑜1   

  1. 1.昆明医科大学附属口腔医院牙体牙髓病科 昆明 650106
    2.昆明蓝橙口腔医院舒适化治疗中心 昆明 650228
  • 收稿日期:2021-11-02 修回日期:2022-04-19 出版日期:2022-07-01 发布日期:2022-06-28
  • 通讯作者: 李丹薇
  • 作者简介:张静怡，住院医师，硕士，Email：531345553@qq.com
  • 基金资助:
    云南省教育厅科学研究基金(2018JS234)

In vitro cytotoxicity of composite resin and compomer and effect on osteogenic differentiation of osteoblasts

Zhang Jingyi1(),Li Danwei1(),Sun Yu2,Lei Yayan1,Liu Tao1,Gong Yu1   

  1. 1.Dept. of Cariology and Endodontics, The Affiliated Stomatological Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650106, China
    2.Comfort Treatment Center, Kunming Blue Orange Stomatological Hospital, Kunming 650228, China
  • Received:2021-11-02 Revised:2022-04-19 Online:2022-07-01 Published:2022-06-28
  • Contact: Danwei Li
  • Supported by:
    Scientific Research Fund Project of Education Department of Yunnan Province(2018JS234)

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摘要：

目的 通过观察口腔修复材料复合树脂、复合体对成骨细胞毒性及成骨向分化的影响，探索修复牙根缺损的新方法。方法 建立小鼠成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）体外成骨诱导实验模型，通过扫描电子显微镜（SEM）、CCK-8试剂盒（cell counting kit-8）检测、细胞凋亡和细胞周期检测、划痕实验、碱性磷酸酶（ALP）活性检测、茜素红染色和实时定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）比较两种材料对MC3T3-E1细胞的生物学影响。结果 MC3T3-E1细胞在两种材料上黏附良好；复合树脂浸提液对MC3T3-E1表现出稍高的细胞毒性，但其可促进细胞迁移，上调骨钙素（OCN）、骨桥蛋白（OPN）、runt相关转录因子2（RUNX2）和Ⅰ型胶原蛋白（COL-1）mRNA的表达，而复合体浸提液显著抑制了成骨相关基因的表达（P<0.05）。结论 轻微的细胞毒性并不会显著影响成骨细胞黏附生长于复合树脂和复合体材料上，两种生物材料不会影响成骨细胞的正常分化，初步体现了骨性替代材料的基本性能。

关键词: 复合树脂, 复合体, 成骨细胞, 细胞毒性, 成骨向分化

Abstract:

Objective To explore a new method for repairing root defects by observing the osteoblast toxicity of composite resin and compomer, as well as their effects on osteogenic differentiation. Methods An experimental model of MC3T3-E1 was established for osteogenesis induction in vitro. Scanning electron microscope (SEM), cell counting kit-8 (CCK-8) detection, apoptosis and cell cycle detection, scratch experiment, alkaline phosphatase (ALP) activity detection, Alizarin red staining, and quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) were performed to compare the biological effects of the two materials on MC3T3-E1 cells. Results The MC3T3-E1 cells adhered to the two kinds of materials well. The composite resin extract showed slightly higher cytotoxicity to MC3T3-E1 but could promote cell migration and upregulate osteocalcin (OCN), osteopontin (OPN), runt-related transcription factor 2 (RUNX2), and collagen 1 (COL-1) mRNA expression. The compomer extract significantly inhibited the expression of osteogenic differentiation-related genes (P<0.05). Conclusion The slight cytotoxicity of the composite resin and compomer did not considerably affect the adhesion, growth, and normal differentiation of osteoblasts; thus, both materials have potential as bone replacement materials.

Key words: composite resin, compomer, osteoblast, cytotoxicity, osteogenic differentiation

中图分类号: 

  • Q 291

表 1

PCR引物序列"

名称引物序列
OCN上游GGACCATCTTTCTGCTCACTCTGC
下游TCCTGCTTGGACATGAAGGCTTTG
OPN上游AAACACACAGACTTGAGCATTC
下游TTAGGGTCTAGGACTAGCTTGT
RUNX2上游CCTTCAAGGTTGTAGCCCTC
下游GGAGTAGTTCTCATCATTCCCG
COL-1上游TGAACGTGGTGTACAAAGGTC
下游CCATCTTTACCAGGAGAACCAT

图 1

MC3T3-E1在材料表面的黏附情况 SEMA、B：24 h时MC3T3-E1细胞在Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体表面的黏附情况，× 200；C、D：48 h时MC3T3-E1细胞在Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体表面的黏附情况，× 200；E、F：MC3T3-E1细胞在Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体表面的黏附情况，× 1 000。"

图2

不同浓度的Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体浸提液对MC3T3-E1增殖的影响与Control（-）组比较，*P<0.05，差异有统计学意义；与ProRoot MTA组比较，#P<0.05，差异有统计学意义。"

图3

48 h时Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体浸提液对MC3T3-E1细胞凋亡率的影响*P<0.05，#P<0.05。"

图4

48 h时Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体浸提液对MC3T3-E1细胞各细胞周期比例的影响"

图5

Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体浸提液对MC3T3-E1细胞迁移能力的影响A：不同时间点MC3T3-E1细胞在Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体浸提液中的迁移情况 × 10；B：与Control（-）组比较，*P<0.05，差异有统计学意义；与ProRoot MTA组比较，#P<0.05，差异具统计学意义。"

图6

7 d时Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体浸提液对MC3T3-E1细胞矿化结节形成的影响从左到右分别为空白对照组、Spectrum复合树脂组、Dyract XP复合体组、ProRoot MTA组。上排为肉眼观，下排为倒置显微镜下观（× 4）。"

图7

Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体浸提液对MC3T3-E1细胞ALP活性的影响"

图8

Spectrum复合树脂、Dyract XP复合体浸提液对MC3T3-E1细胞分泌成骨相关基因的影响A~D分别为：7 d时OCN、OPN、RUNX2、COL-1 mRNA相对表达量；E~F分别为：14 d时OCN、OPN、RUNX2、COL-1 mRNA相对表达量。与Control（-）组比较，*P<0.05，差异有统计学意义；与ProRoot MTA组比较，#P<0.05，差异有统计学意义。"

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