编辑推荐：
在牙周疾病防治中，确保牙周上皮屏障完整性至关重要。研究人员对比明胶 / 聚己内酯纳米纤维（GPF）和微尺度胶原基质（CM）对口腔上皮 Ca9-22 细胞的影响。结果显示两者均能促上皮再生，GPF 利于上皮分层，CM 促增殖。为口腔材料选择提供依据。
在口腔健康领域，牙周组织的健康至关重要。牙周组织是一个结构复杂的单元，主要由牙龈、牙周韧带、牙骨质和牙槽骨组成。其中，口腔上皮作为牙周组织与外界环境的第一道防线，其完整性对维持牙周健康起着关键作用。一旦口腔上皮结构遭到破坏，就容易引发各种牙周和黏膜疾病，牙周炎就是最常见的一种。因此，无论是在预防还是治疗牙周疾病方面，促进口腔上皮的再生，确保上皮屏障的完整性，成为了口腔医学研究的重点方向。
在过去的研究中，虽然已经有多种外源性替代材料应用于临床实践，但由于天然组织高度有序的结构十分复杂，现有的生物材料在模拟原生环境方面仍然面临巨大挑战。目前，研究人员还不太清楚不同的支架材料究竟如何影响口腔上皮的再生过程。在此背景下，来自维也纳医科大学（Medical University of Vienna）的研究人员开展了一项重要研究，相关成果发表在《BMC Oral Health》杂志上。
研究人员主要对比了两种生物材料，即新开发的明胶 / 聚己内酯纳米纤维（GPF）和微尺度胶原基质（CM），对口腔上皮 Ca9-22 细胞生物学行为的影响，以此评估这些材料的临床适用性，并初步探索 Ca9-22 细胞与材料特性之间的相互作用。
在研究中，研究人员用到了几种关键技术方法：首先是细胞培养技术，选用人口腔鳞状细胞癌 Ca9-22 细胞系作为实验模型，在特定培养基中培养；其次运用扫描电子显微镜（SEM）和荧光显微镜观察细胞形态；采用细胞计数试剂盒（CCK-8）检测细胞增殖 / 活力；通过逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）测定相关基因表达；使用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测白细胞介素 8（IL-8）蛋白水平 。
研究结果如下：
- 细胞黏附和形态：利用 SEM 分析发现，GPF 的纤维随机取向且直径均匀，CM 的纤维呈片状且孔隙较大。Ca9-22 细胞在 GPF 上培养 3 天后，呈现典型的鹅卵石和椭圆形形态，部分细胞还会迁移到纳米纤维下方，随着培养时间延长，细胞逐渐形成小细胞片并覆盖材料表面。而在 CM 上，由于细胞结构与材料表面纹理相似，难以辨别细胞黏附情况，且 CM 的大孔隙使细胞能够迁移到支架内部。通过荧光显微镜对肌动蛋白细胞骨架和细胞核进行染色观察发现，培养第 3 天，GPF 上的细胞多呈簇状结构，细胞数量比 CM 上多，但细胞铺展强度略低于组织培养塑料（TCP）。CM 上的细胞则呈椭圆形，稀疏分布。此外，细胞在 GPF 上多保持椭圆形，在 CM 和 TCP 上则伸长为多边形。
- 细胞增殖 / 活力：CCK-8 检测结果表明，在为期 2 周的培养期内，细胞在所有底物上均呈现稳定且持续的增殖状态。其中，TCP 对照组的增殖水平高于其他两组，但随着时间推移，差距逐渐缩小。培养第 3 天，CM 组的细胞活力显著低于 GPF 组，而在第 7 天和第 14 天，两组之间无明显差异。
- 功能基因表达和 IL-8 产生：RT-qPCR 检测结果显示，在两种材料上生长的细胞，其角蛋白 14（KRT14）表达水平均高于在 TCP 上生长的细胞，GPF 在第 3 天后、CM 在第 14 天后差异显著。Ca9-22 细胞在 GPF 上生长时，KRT10 的表达水平始终高于在 CM 上生长的细胞。培养 3 天后，两种材料上的整合素 β-1（ITGB-1）和细胞间黏附分子 1（ICAM-1）基因表达均显著高于 TCP，但在后期，只有 CM 上的这两种基因在第 7 天仍存在显著差异。在培养的第 3 天和第 7 天，两种材料上的细胞 IL-8 表达均显著高于 TCP，且第 3 天 CM 上的 IL-8 基因表达显著高于 GPF。同时，第 3 天和第 7 天，GPF 上的细胞 IL-1β 表达显著高于 TCP。ELISA 检测发现，CM 膜上生长的细胞产生的 IL-8 蛋白水平最高，显著高于 GPF 和 TCP。GPF 和 TCP 上细胞产生的 IL-8 水平相近，但第 7 天 TCP 上的水平略高于 GPF。
研究结论和讨论部分指出，GPF 和 CM 均能支持口腔上皮细胞在其结构上的黏附和增殖，且在培养早期均能有效刺激与上皮再生和伤口愈合相关的基因和蛋白表达。不过，它们在促进上皮再生方面具有不同特点，GPF 对上皮再生和分层的促进作用更强，在细胞水平上引发的炎症反应较低；而 CM 对上皮增殖的作用更持久。但由于本研究是在体外进行的，无法完全模拟体内的生理环境，后续还需要进一步开展体内研究来验证这些结论的有效性。这项研究为深入理解材料特性对细胞行为的影响提供了有价值的见解，是生物材料临床前研究的重要组成部分，为未来口腔上皮再生材料的选择和优化奠定了基础 。
