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新型二甲双胍碳点促进炎症微环境下人牙周膜干细胞成骨分化
1
作者
王凯
李永凯
+2 位作者
黄姣
徐凌
危晶晶
《陆军军医大学学报》
北大核心
2025年第15期1760-1770,共11页
目的拟制备一种新型二甲双胍碳点(metformin carbon dots,MCDs),以促进炎症微环境下人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)的成骨分化潜能。方法以二甲双胍(metformin,Met)为前体,分别联合柠檬酸(citric acid,...
目的拟制备一种新型二甲双胍碳点(metformin carbon dots,MCDs),以促进炎症微环境下人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)的成骨分化潜能。方法以二甲双胍(metformin,Met)为前体,分别联合柠檬酸(citric acid,CA)、抗坏血酸(ascorbic acid,AA)或羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CS)通过一步水热法合成3种不同类型的MCDs(分别记为MCDsCA、MCDsAA、MCDsCS),通过透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪和紫外-可见分光光度计等表征其理化特性。使用CCK-8、激光共聚焦显微镜评估3种MCDs的生物相容性及其细胞摄取能力。采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和ALP活性测定筛选出在炎症微环境下促进hPDLSCs成骨分化效果最佳的MCDs类型。通过ALP和茜素红S(alizarin red S,ARS)染色、qRT-PCR、Western blot等实验评估最适浓度下MCDsCS及其原料(Met+CS)对炎症微环境下hPDLSCs成骨分化的影响。结果成功合成3种具备良好理化性质和生物相容性的纳米级MCDs,且其均能被hPDLSCs成功摄取。MCDsCA和MCDsAA在较低浓度(0~0.50 mg/mL)内均能显著促进hPDLSCs的增殖,MCDsCS在较宽浓度(0~2.00 mg/mL)内表现出优异的细胞相容性;在炎症微环境下,MCDsCA和MCDsAA对hPDLSCs的ALP表达无明显改善,而MCDsCS则以浓度依赖性方式显著促进hPDLSCs的ALP表达,以0.10 mg/mL效果最佳(P<0.05)。0.10 mg/mL的MCDsCS相较于Met+CS更能显著促进炎症微环境下hPDLSCs的ALP表达和钙结节形成,提高成骨相关基因(ALP、Runt相关转录因子2、Ⅰ型胶原、骨钙素)和蛋白质(ALP、Runt相关转录因子2、骨钙素)的表达(P<0.01),降低炎症因子白细胞介素-1β和白细胞介素-6的水平(P<0.01)。结论成功制备出一种生物相容性良好的新型MCDsCS,可有效促进炎症微环境下hPDLSCs的成骨分化,并发挥抗炎作用,有望成为牙周炎治疗的潜在纳米材料。
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关键词
二甲双胍
碳点
牙周膜干细胞
成骨分化
炎症微环境
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职称材料
题名
新型二甲双胍碳点促进炎症微环境下人牙周膜干细胞成骨分化
1
作者
王凯
李永凯
黄姣
徐凌
危晶晶
机构
重庆
医科大学附属
口腔
医院牙周科
口腔
疾病研究
重庆市
重点
实验室
口腔
生物医学
工程
重庆市
高校市级
重点
实验室
重庆市卫生健康委口腔生物医学工程重点实验室
出处
《陆军军医大学学报》
北大核心
2025年第15期1760-1770,共11页
基金
重庆市自然科学基金项目(CSTB2022BSXM-JCX0047)。
文摘
目的拟制备一种新型二甲双胍碳点(metformin carbon dots,MCDs),以促进炎症微环境下人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)的成骨分化潜能。方法以二甲双胍(metformin,Met)为前体,分别联合柠檬酸(citric acid,CA)、抗坏血酸(ascorbic acid,AA)或羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CS)通过一步水热法合成3种不同类型的MCDs(分别记为MCDsCA、MCDsAA、MCDsCS),通过透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪和紫外-可见分光光度计等表征其理化特性。使用CCK-8、激光共聚焦显微镜评估3种MCDs的生物相容性及其细胞摄取能力。采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和ALP活性测定筛选出在炎症微环境下促进hPDLSCs成骨分化效果最佳的MCDs类型。通过ALP和茜素红S(alizarin red S,ARS)染色、qRT-PCR、Western blot等实验评估最适浓度下MCDsCS及其原料(Met+CS)对炎症微环境下hPDLSCs成骨分化的影响。结果成功合成3种具备良好理化性质和生物相容性的纳米级MCDs,且其均能被hPDLSCs成功摄取。MCDsCA和MCDsAA在较低浓度(0~0.50 mg/mL)内均能显著促进hPDLSCs的增殖,MCDsCS在较宽浓度(0~2.00 mg/mL)内表现出优异的细胞相容性;在炎症微环境下,MCDsCA和MCDsAA对hPDLSCs的ALP表达无明显改善,而MCDsCS则以浓度依赖性方式显著促进hPDLSCs的ALP表达,以0.10 mg/mL效果最佳(P<0.05)。0.10 mg/mL的MCDsCS相较于Met+CS更能显著促进炎症微环境下hPDLSCs的ALP表达和钙结节形成,提高成骨相关基因(ALP、Runt相关转录因子2、Ⅰ型胶原、骨钙素)和蛋白质(ALP、Runt相关转录因子2、骨钙素)的表达(P<0.01),降低炎症因子白细胞介素-1β和白细胞介素-6的水平(P<0.01)。结论成功制备出一种生物相容性良好的新型MCDsCS,可有效促进炎症微环境下hPDLSCs的成骨分化,并发挥抗炎作用,有望成为牙周炎治疗的潜在纳米材料。
关键词
二甲双胍
碳点
牙周膜干细胞
成骨分化
炎症微环境
Keywords
metformin
carbon dots
human periodontal ligament stem cells
osteogenic differentiation
inflammatory microenvironment
分类号
R322.41 [医药卫生—人体解剖和组织胚胎学]
R966 [医药卫生—药理学]
R977.15 [医药卫生—药品]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型二甲双胍碳点促进炎症微环境下人牙周膜干细胞成骨分化
王凯
李永凯
黄姣
徐凌
危晶晶
《陆军军医大学学报》
北大核心
2025
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