基因修饰的生物可降解人工骨修复骨缺损的血管化研究

作者：李建军; 韩冬; 孙鸿斌; 王欢; 徐莘香

来源：中国修复重建外科杂志, 2006, (09): 931-935.

• 骨形成蛋白
• 骨髓间充质干细胞
• 骨缺损
• 基因治疗
• 血管化

目的评价转染骨形成蛋白2(bonemorphogeneticprotein2,BMP-2)基因的骨髓间充质干细胞(marrowmesenchymalstemcells,MSCs)复合生物可降解人工骨修复兔桡骨缺损的血管化过程,观察BMP-2基因对促进移植骨血管化的影响。方法利用携带BMP-2基因的腺病毒载体(adenoviruscarryingBMP-2gene,Ad-BMP-2)转染MSCs及复合人工骨制备。取新西兰大耳白兔60只制成双侧桡骨中段1.5cm骨缺损模型,随机分为4组,每组15只(30侧)。各组采用不同材料植入缺损,A组Ad-BMP-2转染MSCs+聚乳酸/聚己内酯(polylacticacid/polycaprolactone,PLA/PCL);B组β-半乳糖酐酶基因的重组腺病毒转染MSCs+PLA/PCL;C组未转染MSCs+PLA/PCL;D组单纯PLA/PCL。分别于术后4、8和12周各组处死5只动物,行X线片、微血管分布、组织学、透射电镜观察,并行血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)表达检测及微血管计数。结果A组4周时见移植骨内片状成骨影,有较多新生血管长入,支架孔隙内充满软骨痂,功能活跃的成骨细胞围绕微血管生长,VEGF表达及微血管数均明显高于其它各组,且差异有统计学意义(P<0.01);8周时移植骨内成骨逐渐增多,微血管迂曲扩张并相互连接,软骨痂转变为小梁骨;12周时皮质骨连续,髓腔再通,微血管呈规则地纵向排列。B、C组成骨能力较弱,血管再生缓慢,12周时骨缺损得到初步修复,微血管沿新生骨小梁孔隙分布。D组各时间点新生血管少见,12周时骨端硬化,缺损区被纤维组织填充。结论BMP-2基因转染可通过上调VEGF表达,间接诱导移植骨血管化,促进种子细胞成活,加速新骨形成。

• 单位
  吉林大学中日联谊医院; 上海交通大学医学院附属第九人民医院; 中国医科大学; 吉林大学第一医院