hBMP7基因修饰的髓核细胞与同种异体椎间盘复合后体内原位移植的实验研究

摘要

目的 探讨用人骨形态发生蛋白7(human bone morphogenetic protein 7,hBMP7)基因修饰的犬髓核细胞与同种异体椎间盘复合后体内原位移植的方法阻止或延缓同种异体椎间盘移植后退变的能力.方法 将18个比格犬椎间盘(L4-5)置于-196℃冻存液中保存2个月,随机分为A、B、C三组,A组以rAAV2-hBMP7转染犬髓核细胞,将能够表达hBMP7蛋白的髓核细胞悬液(5×106个/ml,20μl)注射入复温后的椎间盘中体外培养,B组以相同数量未转染的hBMP7的髓核细胞注入椎间盘后体外培养,C组以20μl DMEM/F12细胞培养液生理盐水注射后体外培养.将培养7 d的3组椎间盘分别移植至15只比格犬的L4-5,在术前、术后即刻及术后1、3、6个月通过X线检测移植椎间盘的愈合情况及其高度变化;通过MRI T2像分析椎间盘的退变情况;术后6个月时处死动物取材,分析腰椎屈伸、侧弯及扭转的生物力学变化;组织学染色检测椎间盘的结构及退变情况;PCR法检测3组髓核组织中hBMP7 mRNA的表达.结果 X线检测显示3组移植椎间盘高度变化指数(DHVI)差异无统计学意义(P>0.05);MRI检测结果显示:在术后12、24周时,B、C两组移植椎间盘的MRI T2像信号灰度比明显低于A组(P<0.05);生物力学检测结果显示:C组的左右扭转度明显大于A、B组(P<0.05),而A、B两组间的差异无统计学意义(P>0.05),而对屈伸及侧弯活动度检测发现3组间差异无统计学意义;PCR检测结果显示:6个月时A组仍可检测到hBMP mRNA的高表达;组织学检测结果显示:移植后6个月时仍有外源性髓核细胞存活,A组相对于B、C两组髓核结构更加完整,所含细胞外基质更多.结论 表达hBMP7的髓核细胞能阻止同种异体椎间盘移植后的退变性.