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实验目的:口腔种植体周存在低浓度钛离子现已被相关研究证实。本研究通过在MC3T3-E1细胞中加入不同浓度钛离子,建立细胞模型,检测MC3T3-E1细胞在一定浓度的钛离子中增殖变化,并通过检测成骨相关因子的表达研究MC3T3-E1细胞成骨分化的变化,并且通过检测TGF-β/Smad蛋白通路相关蛋白的表达,探究钛离子是否会通过TGF-β/Smad通路影响MC3T3-E1细胞的成骨分化,从而对临床产生指导意义。实验方法:1.对MC3T3-E1细胞进行培养,加入10,50,100,200μmol/L钛离子进行细胞毒实验。2.筛选出10 μmol/L钛离子浓度与细胞共培养1天,4天,7天和14天后检测细胞的增殖情况。3.通过qRT-PCR检测1天,4天,7天MC3T3-E1细胞成骨相关因子Runx2,OCN,ALP,Colla1的基因表达。4.通过ALP、茜素红染色检测MC3T3-E1细胞的成骨分化情况。5.通过qRT-PCR检测1天,4天,7天后MC3T3-E1细胞中TGF-β/Smad 通路相关因子 TGF-β1,TGF-βr1,TGF-βr2,Smad2 和Smad3的基因表达。6.通过Western Blot检测1天,4天,7天后TGF-β/Smad通路相关蛋白Smad2/3和p-Smad2/3的表达。7.运用统计学软件SPSS 17.0.0进行单因素方差分析与t检验。数据均以均值±标准差表示,显著统计学意义为p<0.05。实验结果:1.低浓度的钛离子能够提高MC3T3-E1细胞的增殖。200 0μmol/L的钛离子对于MC3T3-E1细胞产生细胞毒性。然而10 μmol/L的钛离子能够显著提高细胞的增殖故被选为实验组。在第1天,4天,7天,14天后,10 μmol/L的钛离子与对照组相比均能够提高细胞的增殖水平。2.低浓度钛离子能够提高MC3T3-E1细胞的成骨分化。10 μmol/L的钛离子能够提高成骨相关因子Runx2,OCN,ALP,Collal的基因表达,提高碱性磷酸酶水平,增加钙结节的数量,与对照组相比显著提高了MC3T3-E1细胞的成骨分化。3.低浓度钛离子能够通过TGF-β/Smad通路促进MC3T3-E1细胞的成骨分化。10μmol/L的钛离子能够提高MC3T3-E1细胞TGF-β1,TGF-βrl,TGF-βr2,Smad2和Smad3的基因表达。并且和对照组相比能够提高Smad2/3和p-Smad2/3的蛋白表达,从而通过TGF-β/Smad通路促进MC3T3-E1细胞的成骨分化。结论:高浓度的钛离子能够对MC3T3-E1细胞产生细胞毒性并抑制其增殖;低浓度钛离子例如浓度在10 μmol/L时能够促进MC3T3-E1细胞的增殖并且可以通过TGF-β/Smad通路促进MC3T3-E1细胞的成骨分化。