【摘要】：【目的】 由于創(chuàng)傷、腫瘤、先天性畸形、感染、病理等因素造成的骨組織缺損是臨床面臨的難題之一,植骨術是解決這一問題的主要方法。現階段方法的弊端或局限性主要有供源不足、供區(qū)損傷和取骨后的并發(fā)癥、移植排斥反應等。近年來由支架材料、種子細胞和生長因子復合構建的組織工程骨可以改進上述弊端,為臨床治療骨缺損的修復帶來美好的前景。本實驗將探討腺病毒介導的人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2表達載體轉染后對BMSCs增殖及成骨轉化的影響,在此基礎上,進一步觀察轉染BMP-2基因的rBMSCs在Nano-HA支架中粘附、增殖情況構建仿生人工骨,利用轉基因技術,用含目的基因的腺病毒載體轉染靶細胞復合到Nano-HA,細胞載體復合物穩(wěn)定長效地分泌生長因子,體外構建了仿生人工骨,為進一步應用此組織工程骨修復骨缺損奠定基礎。 【方法】 1.取2～3月齡健康新西蘭大白兔一只,無菌條件下用18號骨髓穿刺針從脛骨結節(jié)外側穿刺抽取骨髓3～4mL,采用Percoll(1.073 g/ml)分離液分離培養(yǎng)骨髓中BMSCs細胞,留備下一步實驗。其中少量細胞進行形態(tài)學觀察,細胞生長曲線,并采用成骨細胞誘導條件培養(yǎng)基培養(yǎng),鈣鉆法檢測堿性磷酸酶表達,茜素紅染色觀察鈣結節(jié)形成能力。 2.部分傳代培養(yǎng)的rBMSCs細胞,以腺病毒為載體攜目的基因BMP-2/GFP轉染rBMSCs,轉染后傳代培養(yǎng)備用。取部分轉染細胞進行如下鑒定: Ad-GFP轉染效率的檢測,免疫組化、RT-PCR、western blot檢測Ad-BMP-2轉染后目的基因在rBMSCs的表達。 3.胰酶消化收集上述培養(yǎng)的第三代細胞及轉染48h后的第三代細胞,制成單細胞懸液,把細胞懸液均勻接種預濕的Nano-HA材料塊,材料與細胞復合培養(yǎng)后第d3、d7,分別取兩組材料,通過掃描電鏡觀察材料表面細胞附著、分布、生長情況。Western Blot檢測復合后細胞BMP-2蛋白的表達。 【結果】 1.原代及傳代rBMSCs均表現為長梭形改變,呈渦旋狀、放射狀排列,連續(xù)傳代培養(yǎng)生長良好,使用條件培養(yǎng)基傳代培養(yǎng)3周后,經誘導鑒定可向成骨細胞轉化,茜素紅染色陽性并形成礦化結節(jié),細胞呈集落生長后開始形成鈣結節(jié)。 2. Ad-BMP-2轉染后細胞形態(tài)規(guī)則,生長旺盛,隨培養(yǎng)時間延長細胞體積變大由長梭形向多角形改變的趨勢,轉染后細胞BMP-2免疫組化檢測結果顯示胞漿呈陽性表達;RT-PCR檢測到大小約338bp大小的陽性條帶,轉染后細胞BMP-2基因不同時期mRNA水平有高表達;Western-blot檢測到約30kD大小的陽性條帶,轉染后Ad-BMP-2轉染組有BMP陽性條帶,且隨時間的增長條帶呈強陽性,而未轉染組可見較弱的條帶,病毒轉染rBMSCs細胞后在蛋白水平也有高表達。 3.復合培養(yǎng)3天后,掃描電鏡見載體表面不規(guī)則,其間可見微孔并且部分被細胞覆蓋,轉染后的細胞在Nano-HA材料塊陷窩和空隙中粘附良好,密集處連接成片,細胞貼附伸展良好。復合7天后細胞在材料表面完全鋪展,并伸出偽足,與材料表面融合緊密,細胞周緣可見鈣鹽分泌及沉積。提取細胞載體復合上的細胞,western-blot檢測轉染組在第三、第五天有BMP-2蛋白有高表達,轉染后的細胞載體復合物可繼續(xù)分泌BMP-2。 【結論】 1.BMSCs細胞取材方便,采用密度梯度離心法能分離獲得大量實驗用BMSCs。BMSCs培養(yǎng)性能穩(wěn)定,便于傳代擴增,在一定誘導條件下可轉化為成骨細胞,適合于作為骨組織工程的種子細胞。 2.采用GatewayTM技術構建了攜帶hBMP-2的重組腺病毒載體,能高效轉染培養(yǎng)的骨髓間充質干細胞,轉然后能夠高效、持續(xù)表達、分泌BMP-2蛋白。 3.成功體外構建BMP-2基因強化的組織工程仿生人工骨。
【圖文】：

圖 1 Nano-HA 人工骨粉末Fig.1 Powder of Nano-HA artificial bone圖 3 普通 HA 人工骨Fig.3 Normal HA artificial bone圖 4 Nano-HA 人工骨于倒置顯微鏡下（×400） 圖 5 HA 人工骨于倒置顯微鏡下（×200）Fig.4 Structure of Nano-HA under invert（×400） Fig.5 Structure of HA artificial bone under microscopinvert microscope（×200）

圖 1 Nano-HA 人工骨粉末Fig.1 Powder of Nano-HA artificial bone圖 3 普通 HA 人工骨Fig.3 Normal HA artificial bone圖 4 Nano-HA 人工骨于倒置顯微鏡下（×400） 圖 5 HA 人工骨于倒置顯微鏡下（×200）Fig.4 Structure of Nano-HA under invert（×400） Fig.5 Structure of HA artificial bone under microscopinvert microscope（×200）
【學位授予單位】：廣州醫(yī)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：R329

【參考文獻】

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本文編號：2562312