作者：全仁夫; 张亮; 李强; 曹国平; 庄伟; 邵荣...组织工程骨间充质干细胞骨髓基因修饰骨形态发生蛋白质2血管内皮生长因子
摘要：目的：构建骨形态发生蛋白2（BMP-2）、血管内皮细胞生长因子165（VEGF165）双基因修饰的骨髓间充质干细胞（BMSCs）复合羟基磷灰石复合二氧化锆（HA/ ZrO2）生物材料的新型组织工程骨,并观察该组织工程骨在体外的成骨能力。方法采用有机泡沫作为模版,干铺烧制法制备新型的蜂窝状 HA/ ZrO2梯度生物材料,电镜观察新型生物材料的表面特性,生物力学试验机检测其力学性能。采取1岁龄健康 beagle 犬骨髓分离原代 BMSCs 进行培养,建立双基因修饰的 BMSCs 复合蜂窝状 HA/ ZrO2梯度生物材料的共培养体,构建新型组织工程骨。实验分为4组：未转染组,只转染BMP-2（BMP-2组）和 VEGF165（VEGF165组）单一目的基因的 BMSCs,以及转染 BMP-2、VEGF165共基因慢病毒的 BMSCs 组（BMP-2＋ VEGF165组）。显微镜下观察细胞在支架材料上的生长情况,用碱性磷酸酶染色检测各组细胞成骨分化能力,免疫组织化学染色检测其成骨细胞特异性蛋白骨Ⅰ型胶原及骨钙素的分泌。结果新型材料电镜下其表面整体呈多孔状,孔径125~550μm,各孔之间存在缝隙联结；其平均抗弯强度为812.25 MPa,最高可达987.12 MPa；共培养体建立后扫描电镜观察转染后的 BMSCs 在支架材料上黏附生长状况良好,双基因联合转染组细胞分泌基质旺盛；BMP-2＋VEGF165组细胞碱性磷酸酶活性检测明显高于其他各组（F =1029.398,P 〈0.01）,免疫组织化学染色在不同阶段发现成骨细胞早晚期分泌的骨Ⅰ型胶原及骨钙素特异性蛋白。结论新型的蜂窝状HA/ ZrO2梯度生物材料是一种合适种子细胞生长的支架材料,并且其力学满足人体四肢承重骨的需要；VEGF165、BMP-2双基因转染 BMSCs 后具有协同作用,能够促进其在体外的成骨分化。
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