转染骨形态发生蛋白-2基因的人脐带间充质干细胞成骨研究

目的 观察骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因转染人脐带间充质干细胞(hUCMSC)对其成骨分化和体内异位成骨的影响.方法 实验分为3组,空白组:10％胎牛血清+ DMEM培养基,对照组:10％胎牛血清+DMEM培养基+空慢病毒载体转染,实验组:10％胎牛血清+DMEM培养基+BMP-2+增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因转染,检测3组不同培养基培养后人脐带间充质细胞的碱性磷酸酶(ALP)活性变化,蛋白印迹法检测骨桥蛋白(OPN)、Ⅰ型胶原蛋白(COL1)、BMP-2的蛋白表达变化.yon kossa染色观察hUCMSC钙结节形成.大鼠肌袋内植入BMP-2转染hUCMSC/COL1,通过CT三维重建及苏木素-伊红(HE)染色观察其体内成骨能力.结果 hUCMSC BMP-2转染良好,转染率可达到(90.95±4.35)％,实验组细胞在第5天,ALP活性就由(26.492 ±7.105) U/g·蛋白增加至(38.625±11.592) U/g·蛋白,在第14天,实验组的ALP的活性可以高达(49.732±13.068) U/g·蛋白,对比空白组和对照组都有明显增加(P＜0.05).对比空白组和对照组,实验组COL1、BMP-2和OPN蛋白呈现高表达(P＜0.05).转染BMP-2基因后,hUCMSC培养28 d可形成大量的钙结节.BMP-2转染hUCMSC/COL1在大鼠肌袋内可异位成骨.结论 转染BMP2基因可促进hUCMSC细胞成骨能力.     

转染人骨形态发生蛋白在兔骨髓间充质干细胞中的表达

目的采用基因转移技术将人骨形态发生蛋白7(hBMP-7)基因转染兔骨髓间充质干细胞(BMSc),检测外源基因的表达.方法常规分子生物学技术构建hBMP-7逆转录病毒载体,制备含目的基因的重组逆转录病毒液,感染兔骨髓间充质干细胞,使用原位杂交以及免疫组织化学的方法检测hBMP-7在BMSc中的表达.结果原位杂交和免疫组化检测经hBMP-7基因转染的BMSc中出现阳性结果,未转染的BMSc中未见阳性结果出现.结论采用逆转录病毒介导的方法可以将hBMP-7转染至BMSc中,并有外源性基因的表达.     

转染人骨形态发生蛋白在兔骨髓间充质干细胞的表达

目的：采用基因转移技术将人骨形态发生蛋白7（hBMP-7)基因转染兔骨髓间充质干细胞（BMSc ),检测外源基因的表达。方法：常规分子生物学技术构建hBMP-7逆转录病毒载体,制备含目的基因的重组逆转录病毒液,感染兔骨髓间充质干细胞,使用原位杂交以及免疫组织化学的方法检测hBMP-7在BMSc中的表达。结果：原位杂交和组化检测经hBMP-7基因转染的BMSc中出现阳性结果,未转染的BMSc中未见阳性结果出现。结论：采用逆转录病毒介导的方法可以将hBMP-7转染至BMSc中,并有外源性基因的表达。     

骨形态发生蛋白-2对人脐带间充质干细胞增殖和分化的影响

目的 观察骨形态发生蛋白-2(BMP-2)对人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)增殖和分化的影响.方法 体外培养hUCMSCs,在培养基中加入20 mg/L BMP-2,噻唑蓝(MTT)比色法观察BMP-2对hUCMSCs的增殖效果,流式细胞术检测BMP-2作用后细胞表面STRO-1的表达,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)测量BMP-2作用后hUCMSCs骨桥蛋白(OPN)、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原蛋白(COL1)的mRNA表达变化,碱性磷酸酶染色观察hUCMSCs在BMP-2培养基作用下ALP染色变化,Von kossa染色实验观察BMP-2对hUCMSCs钙结节的形成.结果 细胞在未加BMP-2和加BMP-2培养基中培养1、3、5、7 d,虽然细胞的增殖率上升,但各组间比较差异无统计学意义(P＞0.05),同时发现在2%血清的培养基中培养7 d后,hUCMSCs的增殖促进约10%左右.BMP-2培养7 d后细胞表面STRO-1阳性细胞比例上升明显,由25.1±4.0上升至51.1±6.4,差异有统计学意义(P＜0.01).BMP-2培养条件下COL1 mRNA的表达增强,差异有统计学意义(P＜0.05),OPN mRNA出现表达,ALP mRNA比无BMP-2培养明显增强,差异有统计学意义(P＜0.05).在BMP-2培养条件下ALP染色出现大片细胞阳性染色.在培养28 d,Von kossa染色出现明显的钙结节.结论 BMP-2对hUCMSCs成骨诱导分化作用明显,而增殖作用很弱.     

骨形态发生蛋白2基因转染的骨髓间充质干细胞修复羊胫骨干骨缺损

目的 评价腺病毒介导的人骨形卷发生蛋白2(Adv-hBMP-2）基因转染的羊骨髓间充质干细胞(BMSCs)对长骨干骨缺损的修复效果．方法 22只羊，体重18．1～29．5kg．制造羊胫骨干骨缺损(2．1cm)．分为4组：Ⅰ组．Adv-hBMP-2转染BMSCs组(8只)；Ⅱ组．腺病毒介导的β半乳槠苷酶(Adv-βgal)转染BMSCs组(6只)；Ⅲ组，未转染BMSCs组(6只)；Ⅳ组，未治疗组（2只)。细胞自身分泌的细胞外基质作为细胞载体。分期行X线、计量组织学检查和生物力学测定。结果 X线检查示Ⅰ组的羊胫骨干骨缺损内有明显骨痂形成；24周，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的愈合率分别为6/7、1／5、2／5及0／1，X线疗效评分显示Ⅰ组与Ⅱ、Ⅲ组的评分比较．差异有显著性意义。组织学检查显示，与其它组相比．Ⅰ组的新生骨量最多，并有皮质骨形成。生物力学测试示Ⅰ组的力学强度最大。结论 Adv-hBMP-2基因转染的BMSCs在缺乏骨传导性支架的条件下可修复长骨干骨缺损。     

重组腺病毒体外诱导山羊骨髓间充质干细胞成骨分化的研究

目的 探讨腺病毒介导骨形态发生蛋白2(BMP2)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)双基因体外转染山羊骨髓间充质干细胞(BMSCs)后目的基因表达与诱导成骨情况. 方法 从2岁健康雌性山羊髂骨处骨穿抽取骨髓2ml,利用密度梯度离心法分离培养山羊BMSCs,将前期构建好的腺病毒载体Ad-BMP2-bFGF、Ad-BMP2分2组,以MOI=5000分别转染BMSCs,每2d用ELISA法检测BMP2和bFGF的表达情况,每周用ALP染色试剂盒及定量试剂盒检测ALP表达情况. 结果 Ad-BMP2-bFGF转染BMSCs 48 h后,目的蛋白已有显著表达(BMP2为3996.22 pg/ml、bFGF为1352.15 pg/ml),第6天达到高峰(BMP2为5146.63 pg/ml、bFGF为1434.75pg/ml),与未转染组比较差异有统计学意义(P＜0.05),3周后细胞呈现明显的成骨改变,ALP活性明显增高(266mol/L),Ad-BMP2-bFGF组ALP表达量约为Ad-BMP 2组的1.5倍(P＜0.05). 结论 经Ad-BMP2-bFGF转染的BMSCs具有持续高水平目的蛋白表达活性,转染后的BMSCs表现出明显的成骨活性,成骨活性明显强于Ad-BMP2组.     

包裹骨形态发生蛋白-2基因转染干细胞的微囊化方法和蛋白释放效应

目的观察转基因骨髓间充质干细胞的微囊化包裹方法和骨形态发生蛋白-2(BMP- 2)释放效应。方法利用高压微电场制备由海藻酸纳和多聚赖胺酸组成的微囊(细胞浓度为3×10~6个/ml,海藻酸钠浓度为1.5%)包被转β-gal(报告基因)或BMP-2基因的骨髓间充质干细胞,根据X-gal染色观察细胞在微囊内的存活情况,ELISA方法检测其所释放的BMP-2蛋白量,共培养方法检测其生物学活性。结果7、14、21、28 d时微囊内转基因细胞X-gal染色均为阳性。包裹后30 d,培养液上清中仍可检测到BMP-2蛋白。转BMP-2基因微囊化细胞与未包裹骨髓间充质干细胞共培养10 d后,ALP活性定量检测结果表明,Adv-hBMP-2转染细胞组ALP活性为(52.537±1.774)U/ml,明显高于未转染细胞组的(42.336±0.857)U/ml,差异有统计学意义(P<0.05)。结论微囊化转基因干细胞生长良好,能持续分泌BMP-2蛋白并促进干细胞向成骨细胞方向分化。     

人骨形态发生蛋白-2基因转染兔骨髓基质干细胞及其表达

目的探讨含有人骨形态发生蛋白-2(hBMP-2)cDNA的真核表达载体在兔骨髓基质干细胞(MSCs)中的转录及表达情况,为进一步进行多基因转染MSCs复合纳米仿生骨治疗骨缺损实验提供材料。方法用电穿孔方法将真核表达载体pIRES2-EGFP-hBMP2转染至兔MSCs中,荧光显微镜及流式细胞学检查观察转染效果、检测转染效率,定量RT-PCR方法观察hBMP-2cDNA在兔MSCs中的转录情况,免疫组织化学及westernblot方法检测hBMP-2蛋白表达情况,ALP活性定量测定检测hBMP-2蛋白功能。结果电穿孔方法将重组质粒转染至兔MSCs中,荧光显微镜下观察到绿色荧光蛋白表达,流式细胞仪检测转染效率为(42.7±2.1)%,转染24h后定量RT-PCR方法检测到hBMP-2cDNA在兔MSCs中的转录片断,免疫组织化学观察到hBMP-2蛋白呈强阳性表达,westernblot方法可见18KDhBMP-2蛋白条带,转染组细胞ALP活性明显提高(P>0.05)。结论pIRES2-EGFP-hBMP2通过电穿孔方法导入兔MSCs,并在其中有效表达,发挥生物学作用。     

骨形态发生蛋白2基因转染的兔骨髓间充质干细胞复合聚乳酸-聚己内酯支架体外构建载基因仿生骨的实验研究

[目的] 构建聚乳酸-聚己内酯(PLA/PCL)吸附骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)基因的聚乙二醇(PEG)纳米复合物形成生物可降解仿生骨材料,接种兔骨髓间充质干细胞(rabbit bone mes-enchymal stem cells,rBMSCs),检测BMP-2基因的转染情况及其对细胞增殖、分化的影响.[方法] 通过溶液共混法制备PLA/PCL载基因仿生骨,接种rBMSCs细胞于仿生骨之上,培养48 h;Real-time PCR检测转染后细胞BMP-2及骨钙素mRNA表达水平;应用Western Blot及免疫组化检测rBMSCs转染后BMP-2蛋白表达;免疫荧光检测rBMSCs细胞Ⅰ型胶原蛋白表达;ELISA检测转染后细胞培养上清中分泌BMP-2浓度,同时检测细胞内碱性磷酸酶活性,从而分析细胞分化情况;流式细胞检测转染BMP-2后细胞周期的变化.[结果] 以未转染细胞作为对照,免疫组化表明转染后细胞内BMP-2表达量明显上调(P＜0.05);Real-time PCR检测结果表明BMP-2与骨钙素mR-NA表达显著增加(P＜0.05);同时Western Blot结果同免疫组化结果相似,BMP-2也有明显上调(P＜0.01);免疫荧光检测Ⅰ型胶原表达量显著上升(P＜0.01);ELISA检测细胞培养上清中BMP-2分泌量也有增加(P＜0.05);碱性磷酸酶较对照组相比活性显著增强(P＜0.05),而流式细胞检测S期细胞无明显变化(P＞0.05).[结论] 载基因仿生骨具有稳定而安全的转染性能,其转染后对rBMSCs细胞的分化效果是明显的,而对于细胞周期变化的影响并不显著.     

hBMP-2基因改良修饰骨髓间充质干细胞和人脐血间充质干细胞研究

目的研究hBMP-2基因改良修饰骨髓和人脐血间充质干细胞的方法,并比较修饰结果。 方法联合应用密度梯度离心法和贴壁培养法分离、培养骨髓和人脐血间充质干细胞,通过高效非脂质体试剂X-treme GENE介导重组hBMP-2质粒转染骨髓和人脐血间充质干细胞,倒置荧光显微镜检测荧光强度并计算转染效率,qPCR检测hBMP-2及软骨连接蛋白在两种细胞中的表达,免疫组化检测细胞中Ⅱ型胶原的变化。 结果成功分离、培养出骨髓和人脐血间充质干细胞,两种细胞具有不同的生长特性。高效非脂质体试剂介导的重组hBMP-2质粒成功转染骨髓和人脐血间充质干细胞,转染骨髓间充质干细胞效率[（18.44±5.94）%]低于人脐血间充质干细胞[（27.74±7.59）%],且差异有统计学意义（t=3.027,P<0.05）。转染后的两种细胞均检测到hBMP-2、软骨连接蛋白及Ⅱ型胶原的表达。 结论hBMP-2基因可以有效改良修饰骨髓和人脐血间充质干细胞,且能促进其向软骨细胞方向分化。     

Ectopic bone formation of human bone morphogenetic protein-2 gene transfected goat bone marrow-derived mesenchymal stem cells in nude mice

onemorphogenetic proteins (BMPs)haveapowerfulcapacitytoelicitnewboneformation .ThereareseveraldeliverymethodsofBMPsintreatingbonedefects ,oneofwhichisgenetherapy .Retrovirus,adenovirusandadeno associatedvirushavebeenutilizedtodeliverBMPgene .1,2 Sincethedirectuseofthesevectorshasseveraldisadvantages ,wehavedevelopedexvivo genetherapytechniquewhichinvolvestheisolationandcultivationofautologousbonemarrow derivedmesenchymalstemcells (MSCs) ,transfectionofthecellsinvitroandimplantationofthesec…     

聚乙二醇化骨形态发生蛋白-2基因转染兔骨髓间充质干细胞及其表达测定

目的：聚乙二醇化骨形态发生蛋白-2基因（PEG/BMP-2）纳米颗粒转染兔骨髓间充质干细胞（rBMSCs）,检测骨形态发生蛋白-2（BMP-2）在靶细胞中的表达。方法：原代分离培养rBMSCs,分别采用PEG/BMP-2、脂质体/BMP-2转染细胞,采用流式细胞仪检测转染效率,采用Western Blot和real time RT-PCR方法检测BMP-2表达。结果：成功制备出PEG/BMP-2纳米颗粒并将PEG/BMP-2转染至rBMSCs,转染细胞中BMP-2呈高表达,且与脂质体转染法相比,具有更高的转染效率。结论：PEG/BMP-2纳米颗粒转染rBMSCs可高表达BMP-2,为骨缺损治疗修复提供新的治疗方法。     

骨形成蛋白-2转染兔骨髓基质细胞修复软骨缺损的研究

目的 观察骨形成蛋白-2(BMP-2)基因转染兔骨髓基质细胞(MSCs)复合藻酸钙修复兔膝关节软骨缺损的效果.方法 取4周龄的新西兰兔骨髓细胞,体外培养得到MSCs.选用24只成年新西兰兔,在两侧股骨髁非负重区造成全层软骨缺损模型,A组(实验组)植入BMP-2转染的MSCs+藻酸钙,B组(对照组Ⅰ)植入空质粒转染的MSCs+藻酸钙,C组(对照组Ⅱ)植入不含MSCs的藻酸钙,D组(对照组Ⅲ)旷置.12周后,观察软骨缺损修复情况及组织学评价.结果 实验组修复组织基本光滑,有大量Ⅱ型胶原蛋白表达,3个对照组修复组织Ⅱ型胶原蛋白表达量少,仍有明显缺损.实验组和3个对照组组织学评分差异有统计学意义(P＜0.05).结论 BMP-2转染兔MSCs修复软骨缺损效果优于其他对照组.     

骨形成蛋白-2和牙胚细胞联合作用诱导人牙周膜干细胞表达成牙骨质细胞的表型研究

目的:探讨大鼠牙胚细胞(Tooth germ cells,TGC)与骨形成蛋白-2(Bone morphogenetic proteins-2,BMP-2)联合作用对人牙周膜干细胞(Human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)向成牙骨质细胞表型分化的作用。方法:将免疫磁珠法分离的hPDLSCs与TGC共培养,并加入50ng/mL的BMP-2,通过RT-PCR,茜素红染色和碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,ALP)活性检测等方法分析其相关成牙骨质基因及蛋白的表达变化。结果:诱导后hPDLSCs的ALP活性明显升高(P0.001),牙骨质细胞相关基因如牙骨质附着蛋白(Cementum attachment protein,CAP)、牙骨质蛋白(Cementum protein1,CEMP-1)、ALP,骨钙素(Osteocalcin,OCN)的转录水平表达量均有不同程度的增高(P0.001)。矿化诱导14d后,诱导组形成大量矿化结节,与对照组相比具有统计学意义(P0.001)。结论:TGC与BMP-2联合作用能够诱导hPDLSCs与向成牙骨质细胞的表型分化。     

人重组骨形态发生蛋白-2修复全层关节软骨缺损的实验研究

目的 :研究人重组骨形态发生蛋白 2 (rhBMP 2 )对全层关节软骨缺损的修复 ,观察修复效果。方法 :家犬 8只 (16膝 ) ,每个膝内外髁均做全层软骨缺损 ,内外髁共 3 2个缺损。随机分为 4组 ,每组 2只。每只犬一侧关节行胶原海绵吸附rh BMP填充内外髁缺损 ,另一侧以单纯胶原海绵填充作对照 ,不处理组为空白对照。术后 2、4、 8、 12周取材作大体、光镜、透射电镜观察。结果 :rh BMP组为类软骨细胞修复 ,而单纯胶原海绵组和空白组均为纤维性修复。结论 :rhBMP 2有效地促进关节软骨缺损的修复 ,可以作为临床上治疗关节软骨缺损的方法