UV活性化7-デヒドロコレステロールコーティングチタンインプラントは、ヒト臍帯間葉系幹細胞の骨芽細胞への分化を促進します

ビタミンD代謝物は、骨再生とミネラル恒常性に不可欠です。ビタミンD前駆体7-デヒドロコレステロールは、UV照射後に使用して、骨芽細胞細胞によって活性ビタミンDを局所的に産生することができます。さらに、UV照射7-デヒドロコレステロールは、骨芽細胞分化にプラスの効果を伴うチタンインプラントの生体適合性コーティングです。この研究では、ヒト臍帯間葉系幹細胞の骨形成分化に対するUV照射7-デヒドロコレステロールでコーティングされたチタンインプラント表面の影響を調べました。第一に、コレカルシフェロール（D3）の合成は、UV活性化7-デヒドロコレステロールコーティングの23℃で48時間インキュベートすることにより達成されました。さらに、in vitroで、ヒト臍帯間葉系幹細胞におけるこのコーティングの生体適合性と、骨形成系統への分化を促進する可能性を調査しました。UV照射された7-デヒドロコレステロールでコーティングされたチタンインプラント表面に培養されたヒト臍帯間葉系幹細胞は、骨形成サプリメントと組み合わせて、いくつかの骨形成マーカーの遺伝子発現を上方制御し、より高いアルカリホスファターゼ活性を示し、カルセインブルー染色を示唆しています。したがって、我々の結果は、7-デヒドロコレステロールで処理されたチタンインプラントでのUV照射の使用が、ヒト臍帯間葉系幹細胞の骨形成分化を促進する生物活性コーティングを生成し、チタニウムベースのボーン存在状態の存在における染色卵形の浸透圧を改善するための再生能力を促進する生物活性コーティングを生成することを示しています。。

Vitamin D metabolites are essential for bone regeneration and mineral homeostasis. The vitamin D precursor 7-dehydrocholesterol can be used after UV irradiation to locally produce active vitamin D by osteoblastic cells. Furthermore, UV-irradiated 7-dehydrocholesterol is a biocompatible coating for titanium implants with positive effects on osteoblast differentiation. In this study, we examined the impact of titanium implants surfaces coated with UV-irradiated 7-dehydrocholesterol on the osteogenic differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells. First, the synthesis of cholecalciferol (D3) was achieved through the incubation of the UV-activated 7-dehydrocholesterol coating for 48 h at 23℃. Further, we investigated in vitro the biocompatibility of this coating in human umbilical cord mesenchymal stem cells and its potential to enhance their differentiation towards the osteogenic lineage. Human umbilical cord mesenchymal stem cells cultured onto UV-irradiated 7-dehydrocholesterol-coated titanium implants surfaces, combined with osteogenic supplements, upregulated the gene expression of several osteogenic markers and showed higher alkaline phosphatase activity and calcein blue staining, suggesting increased mineralization. Thus, our results show that the use of UV irradiation on 7-dehydrocholesterol -treated titanium implants surfaces generates a bioactive coating that promotes the osteogenic differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells, with regenerative potential for improving osseointegration in titanium-based bone anchored implants.