应用双功能嵌合肽修饰钛种植体表面抑制生物膜形成的研究

来源 :天津医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shpeipei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:  口腔种植体表面形成的细菌生物膜(biofilm)易引起种植体周围疾病的发生,最终可导致种植体脱落、种植失败。种植体表面初期附着链球菌是生物膜形成的基础,因此抑制种植体表面链球菌的初期粘附及干扰后续生物膜形成,有利于种植初期骨结合的形成,实现种植体初期稳定性。人类β-防御素-3(human beta-defensin3,hBD-3)是一种人体产生的阳离子抗菌肽,具有广谱的抗菌性能。特异性钛结合肽:RKLPDAGPMHTW(Ti-binding peptide-1,TBP-1)可特异性识别钛并与其表面稳定结合。本研究将源于hBD-3的3个片段通过3个甘氨酸(G)连接链与TBP-1合成3段嵌合肽(TBP-1-GGG-hBD3-1、TBP-1-GGG-hBD3-2、TBP-1-GGG-hBD3-3),既能吸附在钛片表面又能有效地发挥抗菌作用,且不易产生耐药性,实现步骤简单过程环保的种植体表面改性。应用双功能嵌合肽修饰钛片表面,并对改性后的表面进行性质表征以及对体外细胞学和细菌学等效应进行评价,以期获得提高种植体成功率的改良种植体。  方法:  1.嵌合肽的基本性质和抗菌性能的检测:通过PSIPRED软件和Peptide Calculator软件对嵌合肽的基本性质和结构进行预测;用圆二色光谱(CD)和拉曼光谱检测嵌合肽的二级结构;通过细菌最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)实验及生物膜易感性实验,检测嵌合肽对初期附着菌口链球菌(Streptococcus oralis,S.oralis)、血链球菌(Streptococcus sanguinis,S.sanguinis)、格登链球菌(Streptococcus gordonii,S.gordonii)的抑菌作用。  2.嵌合肽修饰钛片表面抗菌性能检测及机制的探究:用X射线光电子能谱(XPS)分析嵌合肽修饰钛片样本表面的元素组成,评价嵌合肽吸附在钛片表面的情况;用激光共聚焦电子显微镜(CLSM)、抗菌效率实验(R)、扫描电子显微镜(SEM)检测嵌合肽修饰钛片表面对初期附着菌S.oralis、S.sanguinis或S.gordonii的抑菌作用;用透射电子显微镜(TEM)观察细菌形态的变化,以及应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)实验探究嵌合肽的潜在抗菌机理。  3.嵌合肽修饰钛片样本表面生物相容性评价:将MC3T3-E1细胞接种在嵌合肽修饰的钛片样本表面培养1d、3d、5d、7d后,用CCK-8和AO/EB荧光染色检测细胞增殖情况,评价嵌合肽的生物相容性。  结果:  1.嵌合肽抗菌性能研究:软件预测、CD光谱和拉曼光谱结果显示,TBP-1-GGG-hBD3-1、TBP-1-GGG-hBD3-2、TBP-1-GGG-hBD3-3都带有正电荷,均有与抗菌性能相关的二级结构(α螺旋、β折叠)和两亲性,其中TBP-1-GGG-hBD3-3有更多的亲水基团和带有更高的正电荷(+8.9);MIC、MBC和生物膜易感性实验结果显示,TBP-1-GGG-hBD3-1、TBP-1-GGG-hBD3-2、TBP-1-GGG-hBD3-3对链球菌的生长均具有抗菌作用,其中,TBP-1-GGG-hBD3-3对浮游态和生物膜态的S.oralis,S.gordonii,S.sanguinis均有最强的抑菌性。  2.嵌合肽修饰钛片表面抗菌性能研究:XPS结果显示,TBP-1-GGG-hBD3-1、TBP-1-GGG-hBD3-2、TBP-1-GGG-hBD3-3都能吸附在钛片表面上;CLSM、抗菌效率(R)实验结果显示,TBP-1-GGG-hBD3-3在血清或唾液存在的情况下,仍然能够稳定修饰在钛片表面发挥抗菌作用;SEM结果显示,细菌生物膜量减少和细菌形态发生改变;TEM结果显示,TBP-1-GGG-hBD3-3破坏了质膜,形成孔样通道,可见细胞内含物溢出,表明嵌合肽可能通过作用于细胞膜而起到抗菌作用;qRT-PCR结果表明,TBP-1-GGG-hBD3-3能够通过抑制sspA和sspB基因的表达从而影响S.gordonii在钛片样本表面的黏附。  3.嵌合肽修饰钛片表面生物相容性研究:CCK-8和CLSM实验结果显示,MC3T3-E1细胞在嵌合肽修饰的钛片样本表面上增殖状态与对照组相比,无明显差别,表明TBP-1-GGG-hBD3-3具有良好的生物相容性。  结论:  本研究表明,TBP-1-GGG-hBD3-1、TBP-1-GGG-hBD3-2和TBP-1-GGG-hBD3-3均具有双功能的特性,既能够特异性吸附在钛片表面又能发挥抗菌活性,且生物相容性好。因此,应用该嵌合肽对钛种植体表面进行改性,能够抑制初期附着链球菌的生长及生物膜的形成,为减少种植体周围炎的发生,从而提高种植体的成功率提供可能。
其他文献
【摘要】语文在初中学科中有着举足轻重的地位。随着新课改的大力推行,搞好素质教育,贯彻新课程理念成为初中语文教师提高适应教学改革,提高教学质量的必然途径。实践证明,问题式教学法对于提高初中语文课堂教学效率有重要作用。本文试结合自身教学经验,对问题式教学法在初中语文阅读教学中的应用谈一点自己的看法。  【关键词】问题式教学法;初中语文;应用研究  【中图分类号】G420  引言  初中语文阅读教学是语
摘要:文言文是我国极其宝贵的精神财富,但是文言文的教学却不尽人意,教好文言文成为一个亟待解决而又十分棘手的问题。本文着重从六个方面论述了文言文的教学,希望能引起大家的重视。  关键词:诵读;积累;探究;育人  【中图分类号】G712  为了适应新世纪需要,现在的语文教材都增加了文言文数量,这些被选用的文言文都是大浪淘沙后留下的精品,它们是继承传统文化的载体,也是学生学习写作的范文。因此我们没有理由
摘要:中等职业技术学校后进生较多,后进生的教育和管理,是班级管理中的一项重要内容,这些学生人数不多,能量却不小,对班风、学风乃至校风建设有较强的负面影响,是班级中的消极因素。转化这部分学生是班主任的一项重要工作,这项工作好坏直接关系到一个班级的良好班风、学风形成与否,做好这部分学生的转化工作,要具备科学的管理、精心的组织的能力,还要有一颗关心和体贴他们的爱心。班主任要依据他们的心理,灵活巧妙地对症
摘要:情感认知教育在初中语文的教育教学过程中原本是无处不在、无时不在的,由于多年来语文应试教育行为存在着的严重功利化倾向,我国的初中语文教学日渐缺少了人文关怀,缺少了对情感认知教育的渗透。为了培养学生的爱国情感和求知精神,语文老师们需要在初中语文教学的过程中利用情感认知教育的促进作用,实现课程目标的实效性和人文关怀与人文教育的相互协调性,因而,在初中语文的教学过程中对学生进行情感认知教育是势在必行