Dent J：牙周韧带成纤维细胞在胶原、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物和富血小板纤维蛋白复合羟基磷灰石支架上的生存能力和粘附力初步研究

骨缺损除了与令人不快的美学方面相关外，还会影响口腔健康，导致牙周病的发展。最近，再生牙周治疗作为一种新的治疗选择出现，其目的是在以前患病的根表面生长新的组织来修复受损的组织，从而重新建立牙周组织的功能。这可以通过手术植入生物材料来实现，这些生物材料作为上皮细胞的支架，创造一个具有生物学特性的三维环境，为细胞增殖和新组织形成提供理想的环境。

组织工程是利用生物相容性材料实现组织器官再生的新领域。这一原理基于三个支柱:细胞、生物分子和支架。对于脚手架的建造，存在着各种各样的材料，如金属、陶瓷和聚合物。根据其成分的性质，支架可以是天然的或合成的，可以是可吸收的或不可吸收的。在支架中，使用最多的是陶瓷，如磷酸二钙、β-磷酸三钙(β-TCP)和羟基磷灰石(HAp)。后者因其导骨性能、组成和与骨相似而被用于支架构建。然而，HAp的物理稳定性是值得怀疑的，因此减少了在其上施加机械载荷的可能性。因此，有必要用不同的材料对其进行加固，提高其柔韧性和生物降解性。聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(PLGA)是目前应用最广泛的聚合物之一，它具有降解率高、力学性能好、硬度好、加工性好等特点。

除了支架，生物分子是组织工程的另一个支柱。它们包括细胞粘附肽和有利于细胞增殖的生长因子。此外，血液衍生物如富血小板血浆(PRP)、富血小板纤维蛋白血浆(PRF)和富生长因子血浆也被用于促进组织再生。PRF是一种自体生物材料，富含活性生长因子，可刺激创面瘢痕形成和骨形成。Kapoor等评估了PRF对假体骨整合的影响，证明PRF在植入假体之前疤痕形成的早期阶段有显著影响。其他研究报道了这种生物材料成功用于组织再生，并与聚乙烯醇和海藻酸钠结合，作为支架，增加细胞增殖和矿化。

迄今为止，我们的研究小组已经进行了各种研究，以寻找理想的支架，评估合成和牛HAp以及从蛋壳(HAp-egg shell)中获得的HAp的粒度，纯度和结晶度，它们具有相似的结构。

然而，HAp-egg壳显示出额外的优势，如生态可持续、易得、成本低，这些特性使其成为理想的选择。我们还制作了HAp-egg壳/PLGA支架，用硅增强，并对其成骨细胞活力进行了评估。获得的支架具有高度多孔性和生物相容性，因为它们保留了细胞形态和96%的细胞活力和粘附性。尽管硅在维持细胞活力方面具有优势，但它的溶解度却有所增加。作为这些研究的延续，为了追求牙周再生，我们评估了人牙周韧带成纤维细胞(HPdLF)和成骨细胞在HAp-egg壳/PLGA支架上与PRF结合的细胞活力和粘附性。结果表明，细胞活力和粘附力在支架上增强;然而，支架的物理特性并不理想。

在过去的十年中，胶原蛋白，一种天然来源的细胞外蛋白，被包括在支架构建中，因为它具有生物相容性并有助于与其他材料的结合。最后一个特征在组织再生中是必不可少的，因为它允许细胞分布并帮助组织中的血管生长。

最近的研究报道胶原蛋白支架与羟基磷灰石结合可以改善骨形成，因为它们易于吸收。同样，研究表明，尽管胶原支架的力学性能与其他支架相似，但当胶原支架与HAp等矿物质结合时，可通过成骨和骨免疫调节过程促进细胞增殖。因此，本研究的目的是探讨富含PLGA/PRF的HAp-egg壳胶原支架对PdLF细胞粘附和活力的可能有益作用。我们研究的原假设是，如果使用PLGA/PRF胶原支架与仅由hap -蛋壳和胶原制成的支架相比，PDF细胞粘附没有差异。在本研究中，我们开发了一种含有hap -卵壳/PLGA/PRF/Col的支架，利用每种材料的优势，提高HPdLF细胞的活力和粘附性，为牙周再生提供可能的新选择。

方法:采用四种不同的HAp-egg shell对HPdLF进行24 h的种子培养，通过活/死实验评估细胞活力:(1)(HAp-egg shell/PLGA)， (2) (HAp-egg shell/PLGA +胶原)，(3)(HAp-egg shell/PLGA + PRF)和(4)(HAp-egg shell/PLGA + PRF +胶原)。用共聚焦显微镜测定细胞粘附和活力，用集中趋势和分散测量定量;差异有统计学意义(p < 0.05)。

实验过程。(A)人牙周韧带成纤维细胞培养;细胞呈梭形。(B)所有组均采用HAp-egg壳/PLGA支架，呈5mm圆盘状，高度2mm。(C)富血小板纤维蛋白(PRF)，具有凝胶状稠度，这是该生物材料的特征。(D) 96孔板实验设计，含HPdLF培养基。(E)图显示四个评估组:红色(hap -蛋壳/PLGA + HPdLF)，蓝色(hap -蛋壳/PLGA + HPdLF +胶原)，黄色(hap -蛋壳/PLGA + HPdLF + PRF)和绿色(hap -蛋壳/PLGA + HPdLF +胶原+ PRF)

共聚焦荧光显微镜(CFM)下捕获的图像;N = 3 (i, ii, iii)。(A). HAp-egg shell/PLGA + HPdLF。(B). HAp-egg shell/PLGA + HPdLF + Collagen。(C). HAp-egg shell/PLGA + HPdLF + PRF。(D). HAp-egg shell/PLGA + HPdLF + PRF + Collagen。活细胞是绿色的，死细胞是红色的。

各组细胞粘附力(A)和活力(B)的比较。均数±标准差。

结果:1组细胞活力和黏附较低(3.70 ~ 10.17%);2、3组细胞活力高，细胞黏附率低(2组59.2 ~ 11.1%，3组58 ~ 4.6%);第4组细胞活力最高(82.8%)，细胞粘附中等(45%)(p = 0.474)。

结论:胶原对HAp-egg壳/PLGA支架复合PRF的影响有利于HPdLF细胞的粘附和活力，在临床上对骨缺损的修复和牙周韧带组织的再生具有积极作用。

原始出处： 

Leonor C, Espitia-Quiroz;  Andrés L, Fernández-Orjuela;  Lina M, Anaya-Sampayo; Viability and Adhesion of Periodontal Ligament Fibroblasts on a Hydroxyapatite Scaffold Combined with Collagen, Polylactic Acid-Polyglycolic Acid Copolymer and Platelet-Rich Fibrin: A Preclinical Pilot Study.Dent J (Basel) 2022 Sep 6;10(9)