基金项目: 青海省自然科学基金项目(编号:2022-ZJ-968Q)~~
作者:黄永;马建文;李玉;景青玲;张钦;李长帅;
关键词:萎缩性骨不连; 骨形态发生蛋白-2; 骨髓间充质干细胞; 纳米羟基磷灰石/聚酰胺66; 腺病毒; 骨支架材料;
DOI:10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2025.09.005
〔摘 要〕 探究骨形态发生蛋白( BMP) -2 基因修饰的骨髓间充质干细胞( BMSCs) 复合纳米羟基磷灰石( nHA) /聚酰胺 66( PA66) 对大鼠股骨骨不连的治疗作用。方法 分离大鼠 BMSCs,并分为支架( sent) + BMSCs 组、sent + BMSCs + rhBMP-2 组、sent + BMSCs + Ad-BMP-2 组; 将人重组 BMP-2( rhBMP-2) 或腺病毒感染 BMP-2( Ad-BMP-2) 载体转染 BMSCs 并装载 nHA/PA66支架材料。流式细胞仪检测 BMSCs 表达特定表面标志物,通过 MTT 法检测细胞增殖情况,ELISA 检测相关生物活性因子,包括血小板衍生生长因子( PDGF) 、转化生长因子-β( TGF-β) 、血管内皮生长因子( VEGF) 、成纤维细胞生长因子( FGF) 、骨钙素( OCN) 、骨连接蛋白( ON) ,碱性磷酸酶( ALP) 。扫描电子显微镜( SEM) 观察细胞生长和黏附情况。在 SD 大鼠的萎缩性骨不连模型中,将 sent + BMSCs + rhBMP-2 或 sent + BMSCs + Ad-BMP-2 复合体植入缺损区域,分为 rhBMP-2 组及 Ad-BMP-2 组,并通过 X 射线和 MicroCT 评估治疗效果。结果 nHA/PA66 支架表面光滑且多孔,BMSCs 良好黏附。流式细胞术显示在 BMSCs中高表达 CD29 和 CD90,低表达 CD45 和 CD34。MTT 显示细胞在 72 h 后迅速增殖。与 sent + BMSCs 组及 sent + BMSCs + rhBMP-2组相比,sent + BMSCs + Ad-BMP-2 组 ALP 活性、PDGF、TGF-β、VEGF、FGF、OCN、ON 表达均上调( P < 0. 05) 。术后 12 周Ad-BMP-2 组大鼠支架复合物已完全被新生皮质骨包裹,且表面光滑完整。X 射线显示 Ad-BMP-2 组复合物已完全被新生皮质骨包裹,恢复程度优于 rhBMP-2 组。MicroCT 结果显示,与 rhBMP-2 组相比,Ad-BMP-2 组术后 12 周大鼠骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数目、骨矿物质密度及骨矿物质含量均升高( P < 0. 05) ,骨小梁分离水平降低( P < 0. 05) 。结论 Ad-BMP-2 转染BMSCs 复合 nHA/PA66 支架材料可以更有效地表达生物活性,为 BMSCs 提供持续和良好的增殖分化微环境,有利于促进局部成骨活性,且有利于骨缺损修复。