骨形态发生蛋白2联合突变型低氧诱导因子1α修复激素性股骨头缺血性坏死

摘要

背景：骨形态发生蛋白2是目前发现的唯一的一种可单独诱导骨形成的生长因子,但是研究发现骨形态发生蛋白2单一基因的促血管生成作用较弱,无法在新生骨组织处产生足量的毛细血管,所以在诱导骨形成过程中还需要与其他诱导因子协同作用。低氧诱导因子1α在促进新生血管的形成方面有重要作用。目的：观察腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2联合突变型低氧诱导因子1α（Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α~（mu））转染骨髓间充质干细胞对激素性股骨头缺血性坏死的修复作用。方法：（1）转染Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α~（mu）到骨髓间充质干细胞,检测碱性磷酸酶活性、钙结节茜素红染色检测其成骨能力;（2）建立激素性股骨头缺血性坏死兔模型,随机分为3组：实验组股骨坏死部位移植转染Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α~（mu）的骨髓间充质干细胞;对照组移植未转染的骨髓间充质干细胞;空白组移植细胞培养液。移植8周后,Westen blot法检测骨形态发生蛋白2和低氧诱导因子1α蛋白表达;苏木精-伊红染色组织学观察股骨头缺血性坏死修复情况;墨汁灌注透明切片血管形态学观察股骨头缺损区域血管生成情况。结果与结论：（1）转染Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α~（mu）的骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性和钙结节数量均高于未转染的细胞,说明转染Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α~（mu）能促进骨髓间充质干细胞的成骨分化;（2）实验组骨形态发生蛋白2和低氧诱导因子1α蛋白表达高于对照组与空白组（P〈0.05）;移植8周后,实验组缺损区周边观察到明显的成骨反应,与对照组及空白组相比,实验组空骨陷窝率低（P〈0.05）,骨小梁面积百分比高（P〈0.05）;墨汁灌注实验显示：实验组出现血管化现象,并出现骨陷窝结构,血管间有清晰的连通脉络相互间构成网络,股骨头下血管分布及血管网的形成基本正常,实验组墨汁灌注血管面积为114.22±3.78,高于对照组（63.78±2.61）和空白组（21.39±3.52）,差异有显著性意义（P〈0.05）;（3）提示：骨形态发生蛋白2联合突变型低氧诱导因子1α可以促进激素性股骨头缺血性坏死的修复。