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首页> 中文会议>第二届全国生物复合材料学术研讨会 >BMP-2基因修饰的MSCs/TCP修复羊股骨头无菌性坏死的实验研究

BMP-2基因修饰的MSCs/TCP修复羊股骨头无菌性坏死的实验研究

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摘要

研究目的:评价Adv-hBMP-2基因转染的BMSCs与TCP(磷酸三钙)复合的组织工程化骨对羊股骨头无菌性坏死的修复效果. 材料与方法:1.抽取羊骨髓行BMSCs培养,取第2代BMSCs与TCP(磷酸三钙)材料复合后行扫描电镜观察TCP与细胞的复合情况.2.BMSCs分为3组Adv-hBMP-2转染组、Adv-βgal转染组和未转染组.分别在第1,4,7和10天ELISA定量检测细胞培养上清中BMP-2浓度.3.修复羊无菌性股骨头坏死,造模手术后3周植入或不植入细胞与TCP的复合物,手术后的不同时间进行大体形态、X线、组织学检查(脱钙切片和四环素荧光标记)和生物力学测定.本研究采用结扎双侧旋股内、外侧动脉,液氮灌入的方法建立股骨头无菌性坏死动物模型. 结果:1.扫描电镜下可见细胞在TCP材料表面贴附良好,细胞呈复层生长,孔隙内和孔隙间的细胞生长较多.2.Adv-hBMP-2转染细胞组的细胞培养上清中BMP-2浓度明显高于其他两组,差异有统计学意义(p＜0.01),且浓度随时间逐渐上升.Adv-βgal转染细胞组和未转染细胞组BMP-2浓度无明显差异.3.术后不同的时间段取材,检查发现:(1)大体及X线表现:治疗前X线,每组动物股骨头均无明显变形.术后16周未治疗组发现股骨头已明显变形、萎缩、关节面灰暗失去原有光泽、关节软骨剥脱.X线可以看见股骨头形态不规则,局部密度增高,呈典型股骨头坏死的X线表现.β-gal组股骨头轻度塌陷,但未见明显变形,X线显示股骨头密度不均匀,仍可看见未修复的骨缺损.BMP-2组股骨头形态规则,关节面光滑完整,X线显示股骨头密度均匀,骨缺损修复良好.(2)生物力学测试结果:软骨下骨及松质骨块最大抗压强度和弹性模量测试示未治疗组和β-gal组都低于正常组和BMP-2组,正常组和BMP-2组无明显差别(3)组织学观察结果示术后16周,β-gal组可见新生骨痂和纤维组织,部分区域留有空腔无新骨长入;BMP-2组新骨形成明显,缺损完全修复,两组TCP均大部分吸收. 结论:BMSCs在转染BMP-2基因后可以持续、有效的表达BMP-2,并有较强的诱导成骨能力.TCP在BMP-2基因给药中是良好的细胞载体.hBMP-2基因修饰的组织工程化人工骨可以修复早期股骨头无菌性坏死,有望为临床股骨头无菌性坏死的治疗提供一种新的方法.

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