人骨形成蛋白7修饰骨髓间充质干细胞复合仿生型支架材料的体内成骨研究

摘要

目的 应用携带人骨形成蛋白7(hBMP7)基因的兔骨髓间充质干细胞(BMSC)与仿生型生物玻璃-胶原-透明质酸-磷脂酰丝氨酸(BG-COL-HYA-PS)支架材料复合培养,植入兔桡骨缺损模型中观察其在体内成骨的能力.方法 携带hBMP7基因或增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因的2型重组腺相关病毒(rAAV2)载体在体外分别转染兔BMSC,再将转染后和未转染的兔BMSC分别与BG-COL-HYA-PS支架材料复合培养7 d后植入3组兔桡骨缺损模型,每组6只兔.各组在分别术后8周、12周通过大体标本观察、影像学、组织学等方法观察骨缺损的修复情况.以正常兔桡骨为对照组(n=3),术后12周比较各组骨缺损修复组织生物力学差异.结果 rAAV2-hBMP7转染的兔BMSC与BG-COL-HYA-PS复合支架材料有良好的生物相容性,植入兔桡骨缺损模型内表现出明确的成骨能力和骨修复能力,而形成的新骨最大压力载荷值低于正常桡骨组织[(188.46±12.24)N比(203.25±19.29)N,P＜0.05].结论 用hBMP7修饰BMSC复合仿生型BG-COL-HYA-PS支架材料构建的组织工程骨具有较强的骨修复能力,但形成的新生骨组织与正常骨组织比较仍然有早期生物力学方面的不足.