可降解金属镁合金与肠上皮细胞的分子生物相容性研究

镁合金力学性能佳、可降解的特点适合成为消化道吻合需要的可降解材料。我们制备出自主专利的以镁、锌、钙全营养元素组成的合金体系，避免了铝、稀土可能对人体的危害，具有良好的生物相容性基础。本项目拟在此基础上进一步研究镁合金与肠上皮细胞的分子生物相容性、安全性，同时探讨其在肠上皮组织中的降解机制。通过分子生物学方法测定镁合金在体内、体外对肠上皮细胞相关基因及其蛋白的表达，在分子水平研究镁合金对肠上皮细胞增殖、分化和功能的影响；采用MTT 法和流式细胞等方法分析镁合金对肠上皮细胞的毒性和凋亡，评估其对肠上皮细胞的安全性；应用扫描电镜、共聚焦显微镜、元素图谱和X 线衍射分析镁合金与肠道组织相互作用后的降解机制，为其成为新型消化道吻合需要的可降解材料提供理论依据。

我们对镁锌合金进行了动物与细胞两方面的实验。在动物实验中发现镁锌合金并不会对血液中的镁离子浓度产生影响,除了对肾功能有一定的影响外,对肝功能也没有影响。同时并不引起组织学变化。镁锌合金植入体内后，能够上调组织TGF-β，VEGF，bFGF表达，下调TNF-表达，对组织中抗凋亡的BCL-XL以及血清中PDGF没有影响。体外实验中，我们发现20%,40%提取液对细胞是没有毒性的，同时发现，迅速腐蚀的镁锌合金使得环境PH升高，镁浓度过高造成IEC-6细胞活力和黏附的不利，对细胞周期是有一定影响，浓度越高毒性随之提高，浓度越高凋亡来的越晚。上调occludin、claudins与ZO-1，但不产生病理学变化。镁锌合金没有抗凋亡作用，在早期还上调相关凋亡基因，促进凋亡。浓度越高对NF-KB刺激越大。也许镁锌合金是通过NF-KB来对下游产生效应的。由于镁锌合金降解迅速产生一系列对细胞的不恰当影响,所以其降解以及涂层势在必行.