慢病毒介导骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子165双基因转染骨髓间充质干细胞复合脱钙松质骨治疗兔股骨头坏死

摘要

背景:骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子165均在骨修复过程中扮演着重要角色。利用慢病毒介导这2种基因转染骨髓间充质干细胞复合脱钙松质骨治疗骨损伤具有重要意义。目的:观察慢病毒介导骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子165基因共转染骨髓间充质干细胞复合脱钙松质骨治疗兔股骨头坏死的效果,以此来探讨双基因在未来骨损伤修复过程中的可行性。方法:采用液氮冰冻联合髓芯减压方法制备股骨头坏死模型,将造模成功的实验兔分为3组(n=12):(1)未转染组:植入骨髓间充质干细胞复合脱钙松质骨;(2)单基因转染组:植入骨形态发生蛋白2转染的骨髓间充质干细胞复合脱钙松质骨;(3)双基因转染组:植入骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子165共转染的骨髓间充质干细胞复合脱钙松质骨。术后3,6,9周各组分别处死4只兔子,Westernblot检测股骨头内骨形态发生蛋白2蛋白的表达量;苏木精-伊红染色观察股骨头坏死修复情况。实验方案经桂林医学院动物实验伦理委员会批准。结果与结论:(1)术后3,6,9周各组均有骨形态发生蛋白2阳性表达,单基因转染组、双基因转染组表达量均高于未转染组(P0.05);术后第6,9周,双基因转染组骨形态发生蛋白2表达量明显高于单基因转染组(P<0.05);(2)术后9周,双基因转染组新生骨痂可填满股骨头缺损处,未转染组、单基因转染组虽有骨痂形成,但均未填满缺损处;苏木精-伊红染色示未转染组有初级骨小梁形成,但骨细胞坏死较多,骨小梁较少;单基因转染组有大量骨小梁形成,形态较好,仅有部分中断,仍不及正常骨组织;双基因转染组形成大量成熟致密骨小梁,形态与正常骨组织无明显差异;(3)结果表明,慢病毒介导骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子165双基因共转染兔骨髓间充质干细胞复合脱钙松质骨治疗股骨头坏死的效果优于骨形态发生蛋白2单基因转染形式,且目的蛋白能在体内长期有效表达。