非正规的Wnt16和microRNA-145调解人类骨髓干细胞对附加制造的多孔3维生物仿真--结构的反应

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 再生医学是一种再生医学.
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 金属3D打印Ti6Al4V植入物正在取得进展.
• 之前的二维研究表明,Ti6Al4V表面的MSC模仿骨质细胞再吸收坑,涉及Wnt信号 (Wnt3a下降,Wnt5a上升),BMP2和3A (sema3A).

研究的目的:

• 调查3D环境中的MSC调节是否遵循与2D环境中的类似机制.
• 分析Wnt家族,sema3A和microRNA-145 (miR-145) 在3D和2DTi6Al4V结构中的信号传输.

主要方法:

• 人类MSC在多孔 (3D) 和固体 (2D) Ti6Al4V结构 (粉末床激光融合) 上培养了7,14,21天.
• 对mRNA和分泌的骨质母细胞标记物,Wnt家族,sema3A和miR-145.5的分析.
• 操纵Wnt16信号传递 (rhWnt16治疗,抗体阻断) 和miR-145 (模仿,抑制剂).

主要成果:

• 3D构造显示,与2D相比,骨质卡素,TGFβ1,sema3A和Wnt16的产生更大.
• Wnt16促进了增殖,但抑制了骨质母细胞的分化,可能是通过BMP2/BMP4的减少,通过自身隐性机制起作用.
• Wnt16增加了miR-145-5p,这反过来又以3D特定的方式抑制了sema3A.
• 来自3D培养的介质比2D培养更有效地抑制了骨质细胞活动.

结论:

• sema3A/Wnt16/miR145-5p通路由3D多孔Ti6Al4V表面增强,有助于骨再生.
• 三维仿生结构促进骨质生成并抑制骨质细胞活性,调节骨重塑.
• 结果为设计3D打印植入物提供了洞察力,以改善临床结果和骨质整合.