简介：摘要目的探讨聚富马酸丙二醇酯（PPF）/β-磷酸三钙（β-TCP）制备新型可吸收骨水泥的配方及其应用于小牛椎体标本压缩性骨折椎体成形术的生物力学性能研究。方法采用两步法制备PPF，使用凝胶渗透色谱仪测量PPF的数均分子量、重均分子量及聚合度分布指数，使用MR氢谱对PPF进行结构分析。将制备好的PPF与β-TCP按照10∶1、5∶1、3∶1、2∶1配制不同热交联反应体系，制备4种不同配方的PPF/β-TCP可吸收骨水泥，选择抗压强度和压缩模量均较高的骨水泥进行后续实验。选取2~3岁健康小牛腰椎L1~L4节段标本4具，分离出16个椎体，使用牙托粉填平每个椎体的椎板凹陷部位，测量每个椎体的受力面积。选择椎体受力面积相近的10个椎体，按数字表法随机分为PPF/β-TCP组和甲基丙烯酸甲酯（PMMA）组，每组5个。PMMA组和PPF/β-TCP组椎体使用MTS-858力学机器制备压缩性骨折模型，对比2组完成模型制备时的椎体高度、抗压强度和刚度。PPF/β-TCP组和PMMA组分别使用PPF/β-TCP骨水泥和标准PMMA骨水泥对压缩骨折模型行椎体成形术，对比2组骨水泥注入量，术后椎体高度、椎体恢复百分比，椎体抗压强度、刚度。结果PPF数均分子量为1 637±55，重均分子量为1 741±68，聚合分布指数为1.06。MR氢谱结构分析提示反应产物为PPF。配方1~4 PPF/β-TCP可吸收骨水泥抗压强度分别为（53.5±1.5）、（63.2±0.4）、（97.9±5.5）、（100.8±3.2）MPa，压缩模量分别为（0.97±0.04）、（1.05±0.05）、（1.10±0.10）、（0.45±0.18）GPa。选取压缩模量与抗压强度均高的配方3 PPF/β-TCP可吸收骨水泥用于椎体成形术。PPF/β-TCP组和PMMA组小牛椎体标本的椎体体积、高度、受力面积差异均无统计学意义（P值均>0.05）。PPF/β-TCP组和PMMA组的椎体压缩性骨折后高度、椎体成形术后椎体高度以及椎体高度恢复百分比差异均无统计学意义（P值均>0.05）。组内比较：PPF/β-TCP组椎体压缩性骨折椎体成形手术前后椎体抗压强度分别为（2 282±341）N和（1 848±219）N，椎体刚度分别为（215±27）N/mm和（182±15）N/mm，差异均无统计学意义（t=2.14、2.13，P值均>0.05）；PMMA组压缩性骨折椎体成形手术前后抗压强度分别为（2 350±289）N和（3 105±452）N，椎体刚度分别为（221±26）N/mm和（296±37）N/mm，差异均有统计学意义（t=2.81、3.21，P值均<0.05）。组间比较：PPF/β-TCP组与PMMA组术中骨水泥注入量差异无统计学意义（P>0.05）；PPF/β-TCP组与PMMA组发生压缩性骨折时椎体抗压强度和刚度差异均无统计学意义（P值均>0.05），椎体成形术后椎体抗压强度和刚度PMMA组均大于PPF/β-TCP组，差异均有统计学意义（t=4.99、5.61，P值均<0.05）。结论PPF与β-TCP按照3∶1配制的可吸收骨水泥具有与人椎体力学性能相近、交联温度低等特点。在治疗小牛椎体压缩性骨折模型时，PPF/β-TCP可吸收骨水泥与PMMA骨水泥术中注入量相近，两者恢复椎体高度的效果相当；且PPF/β-TCP可吸收骨水泥注入后椎体力学性能优于注入PMMA骨水泥者，具有替代PMMA骨水泥治疗椎体压缩性骨折的潜力。

简介：摘要目的探讨低氧环境下通过低氧诱导因子-1α（HIF-1α）调控Notch信号通路对人牙髓干细胞（HDPSC）成牙本质向分化能力的影响。方法组织块酶消化法培养HDPSC，给予氯化钴（CoCl2）诱导的化学性低氧环境，Western blot检测HIF-1α蛋白表达，茜素红染色检测细胞矿化结节形成能力，反转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测Notch下游靶基因Hes1与成牙本质相关基因的表达；进一步加入Notch信号通路特异性阻断剂γ分泌酶抑制剂（GSI），观察以上指标的变化。报告基因方法检测HIF-1α对Notch信号通路的调控作用。采用R version 3.5.3软件进行统计分析，计量资料进行正态检验，多组间比较采用单因素方差分析（方差齐）或Kruskal-Wallis H检验（方差不齐），两两比较采用LSD-t检验（方差齐）或Mann-Whitney U检验（方差不齐）。结果（1）CoCl2诱导的低氧条件下HDPSC中的HIF-1α蛋白水平上调，Notch下游靶基因Hes1 mRNA相对表达量为1.46 ± 0.12，相比常氧组（1.06 ± 0.09）显著增高（t = -4.64，P = 0.012）；GSI处理阻断Notch信号通路后，低氧条件下HDPSC中HIF-1α蛋白水平下调，Hes1 mRNA相对表达量降低至0.82 ± 0.14，与处理前相比差异有统计学意义（t = 5.98，P = 0.004）；常氧条件下GSI处理后的HDPSC中HIF-1α蛋白水平也明显下调，Hes1 mRNA相对表达量（0.30 ± 0.09）相比处理前也显著降低（t = 10.08，P = 0.001）；（2）矿化诱导后的茜素红染色结果显示：低氧处理后，HDPSC细胞成牙本质分化能力下降；GSI处理后，成牙本质向分化能力增强。成骨/牙本质相关基因mRNA表达水平检测结果显示：低氧处理后，BSP、OCN和DSPP的mRNA相对表达量分别为0.53 ± 0.14、0.43 ± 0.20、0.48 ± 0.11，相比常氧组（1.21 ± 0.12、1.08 ± 0.19、1.03 ± 0.13）显著降低（tBSP = 6.30，PBSP = 0.003；tOCN = 4.07，POCN = 0.015；tDSPP = 5.67，PDSPP = 0.005）；GSI处理后，低氧条件下BSP、OCN和DSPP mRNA相对表达量分别为0.99 ± 0.13、1.09 ± 0.13、0.95 ± 0.16，与处理前相比显著增高（tBSP = -4.17，PBSP = 0.014；tOCN = -4.83，POCN = 0.012；tDSPP = -4.30，PDSPP = 0.017），常氧条件下BSP、OCN和DSPP mRNA相对表达量分别为1.73 ± 0.20、1.55 ± 0.08、1.52 ± 0.14，与处理前相比显著增高（tBSP = -3.84，PBSP = 0.027；tOCN = -3.99，POCN = 0.035；tDSPP = -4.43，PDSPP = 0.011）。（3）荧光素酶报告基因结果显示，HIF-1α可调控NICD启动子，使双荧光素酶相对表达活性为5.37 ± 0.12，与对照组（2.09 ± 0.15）相比显著增强（t = -28.92，P<0.001），提示HIF-1α可能使Notch信号通路激活。结论低氧引起HDPSC中HIF-1α升高并可能通过激活Notch信号通路抑制其成牙本质向分化能力。