人骨形成蛋白9基因修饰的兔骨髓间充质干细胞异位成骨实验研究

目的探讨人骨形成蛋白9(human bone morphogenetic 9,hBMP-9)基因治疗与骨组织工程技术相结合的可行性。方法采用阳离子脂质体介导hBMP-9基因转染兔骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),荧光显微镜观察及流式细胞学检测,碱性磷酸酶(ALP)活性定量测定及Von Kossa’s钙结节染色;MSCs与聚乳酸-羟基乙酸(polylactide-co-glycolide,PLGA)支架共培养,荧光显微镜及扫

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四川大学学报医学版

人骨形成蛋白 9基因修饰的兔骨髓间充质干细胞异位成骨实验研究 江标，明，李△曹豫江 重庆医科大学附属儿童医院骨科 (庆 4 0 1 )重 0 04

【要】目的探讨人骨形成蛋白 9 h ma o emo p o e ei 9 h MP 9基因治疗与骨组织工程技术相摘 ( u n b n r h g n t , B一 ) c

结合的可行性方法采用阳离子脂质体介导 h MP 9因转染兔骨髓间充质干细胞 ( sn h ma s m el, B一基 mee cy l t cl e s MS s,光显微镜观察及流式细胞学检测，性磷酸酶 ( P活性定量测定及 Vo sa S钙结节染色； C C )荧碱 AL ) nKos’ MS s与聚乳酸一基乙酸 (oyat ec—lcl e P G支架共培养，光显微镜及扫描电镜观察 MS s P GA上羟 p llc d—ogyoi, L A) i d荧 C在 L

的黏附、长情况；转染与未转染 h MP一因的 MS s别与 P GA支架复合培养，建组织工程化骨并回植生将 B 9基 C分 L构 兔肌肉内，织植入 48周后进行 HE染色观察。结果流式细胞仪测定质粒转染率为 3 . 5;染组 MS s组、 4 1转 C的 AL活性较未转染组明显增高 (< O 0 )Vo os’结节染色比较转染细胞形成的钙结节明显大于未转染 P P . 1, nK saS钙组；光显微镜及扫描电镜观察见 MS s P G支架上的黏附、长良好；位回植术后 48周组织 HE染色见荧 C在 L A生异、肌肉内有新生骨基质分泌，骨面积定量分析转染组与对照组相比差异有统计学意义 (成 P<O 0 )结论 .5。阳离子脂质体介导的质粒能稳定转染 MS sB一能刺激 MS s的 AL活性增强，导钙结节形成； MP 9基因转染的 C, MP 9 C P诱 B一 MS s为一种新型的种子细胞，与 P G支架复合用于骨缺损的修复具有较强的可行性。 C作其 L A 【关键词】骨髓间充质

干细胞 B一 P GA组织工程 MP 9 L 【图分类号】 R7 2中 8

Ec o c Bon For a i n o Bo M a r w M e e h t pi e m to f ne ro s nc ymal Stm Cel wih e ls t Ge Tr ns e of ne a fr H u a m n Bo ne

M 0 p 0 e ei Pr ti一 n n Ra bt J ANG a,L, M ig,CAO—i n . De a t n f da rc r h g n t o en 9 Ge ei b i I c Bio n Yu ja g p rmeto Pe iti

Orh pa dc,Chl rn SHop tlo o g ig Me ia iest to e is id e’ s ia f Ch n qn d c l Unvri y,Ch n qn 0 0 4, ia o g ig 4 0 1 Chn [ sr c] Ob e tv To iv siaet emeh dc mbnn BMP- e et ea y wi is e n ie r g Ab ta t jcie n e t t h t o o iigh g - g n h rp t t u gn ei 9 h s e n tc e hniue o i pr e o t o ne i nan e t p cb q st m ov s e ge ssi c o i onef r a in m od li a bis o m to e n r b t .M eho Ra t ds bbi mar o M S t r w Cs

wee rn fre t r ta se rd wi BMP一 e e y c t nc l o o,a d t e r u jce t a s re tss n l dn h 9 g n b ai i i s me n h n wee s be td O eis et icu ig o p fu r s e t mir s o e l o e c n c o c p,Fl w y o t r F o c t me e ( CM ),ALP a t i u n ia ie a s y a d Vo s a Sc l i m o u c i t q a tt t s a n n Ko s’ a cu n d s v y v s a nl t ni g;M SCs t a s e t d r n f e e wih t BM P- e uc e suly wer e d d o o s a f ds o ol a td - o— l c i 9 g ne s c s f l e s e e nt c fol f p yl

c i e c g y ol de

( LGA) P .C l ma r n e a t n r b e v d wi l o e c n c o c p n c n i g e e t o i mir s o y el— ti i t r c i s we e o s r e t f r s e tmir s o y a d s a n n lc r n c c o c p . x o h u The ts ue e i e e on sw ih M S e d d on PLGA e e f t e ub u a e sy i p a edi o r bbis The is— ngne r d b e t Css e e w r ur h rs c t n ou l m l nt nt a t.

i l n s we e e au t d wi it l g c ls a n n t 4 a d 8 we k fe u g r .Re u t Th e e t a se mp a t r v l a e t h s oo ia t i i g a n e s a t r s r e y h s ls e g n r n fr e fce y o SCst a fc e ih BM P- n s 3 .1 ,whih wasmea ur d by FCM . TheA LP a tvt fiinc fM r nse t d w t 9ge e wa 4 5 c s e c i iy of

M S wi Cs t BM P一 e e t a s e s h g e h n t a f n n ta s e e el ( h 9 g n r n f r wa ih r t a h t o o—r n f r d c l s P< 0 0 ) Th ac u n d s . 1. e c li m o u f m a i SCs wa nha c d by t e od fc to or ton ofM se n e heg nem iia in ofBM P一 e . M SCss e d o o PLG A h 9g ne e de nt s owe g d hi h l v lo elp o ie a i e e fc l r lf r ton,a d e fce y he i e lm a rx wa bs r e ih s an ng e e t o c m ir c y. n fii nts nt ssofc l t i s o e v d w t c ni lc r ni c os op I hee t i on o m a i n m o l n t e ope b ef r to de,ne b ne a e a

lo sg fc ntyi p o e w o r aw sa s iniia l m r v d by BM P一 e odfe S 9 g nem iid M Cs

s e e n LGA (< 0 5 . C n l so e d d o P P .0 ) o cu in

h BM P一 e e 9 g n mo iid d f M S s o l e h n e e t p c e b n e C c u d n a c c o i n w o e

f m a i n i a bis or to n r b t .T he e r s t ndia e ha he sr t g ombi ng BM P一 e s e ulsi c t d t tt ta e y c ni 9 g ne mod fe SCsw ih PLGA iid M t m i e s t bl orb e ts uee ghtb uia e f on is ngie rng a plc to . n e i p ia ins

[ ywo d] Ke r s

MS s C

B MP一 9

P LGA

Tis eEn ie rn su gn e ig

骨缺损修复一直是骨科领域的难题之一，目前常用的人工合成替代物、异体骨移植、自体骨移植等在不同程度上存在一些问题。近年来，组织工程化骨 △ C re p n i uh r— i: m3 8@ l 3 c r 0 rs 0 dn a t o,E ma 1 1 0 6 . o g l n

的研究为骨缺损修复提供了全新的思路和方法，是 研究的热点之一。大量研究已证实骨形成蛋白

( MP能有效的促进骨生成， B )已知的 B MP中成骨 活性最显著的是 B P2一 M一、7和一，往对 B P 2 7 9既 M一、

等家族成员研究较多，而对 B一 MP 9诱导成骨的应用

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