人骨形成蛋白4基因腺相关病毒及绿色荧光蛋白基因腺相关病毒体外诱导成骨的比较

背景：由于骨形成蛋白的释放速度与新骨生长速度不匹配，单纯应用骨形成蛋白的效果尚不理想，因此，应有合适的载体来调节骨形成蛋白的释放速度。 目的：观察重组人骨形成蛋白4基因腺相关病毒及绿色荧光蛋白基因腺相关病毒诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨方向分化的作用。 方法：全骨髓法培养兔骨髓间充质干细胞，分别应用人骨形态形成蛋白4基因腺相关病毒载体及绿色荧光蛋白基因腺相关病毒转染兔骨髓间充质干细胞，设定感染复数值为5×104，观察两组细胞形态改变，分别行碱性磷酸酶染色、Von Kossa染色、茜素红染色及碱性磷酸酶含量测定，比较两组成骨活性差异。 结果与结论：人骨形态形成蛋白4基因腺相关病毒组转染骨髓间充质干细胞后，细胞形态呈现典型的成骨改变，碱性磷酸酶染色及Von Kossa染色、茜素红染色均出现成骨的特征性改变。绿色荧光蛋白基因腺相关病毒组未观察到上述改变。人骨形态形成蛋白4基因腺相关病毒组碱性磷酸酶含量高于绿色荧光蛋白基因腺相关病毒组(P < 0.01)。提示人骨形态形成蛋白4基因腺相关病毒转染骨髓间充质干细胞后，骨髓间充质干细胞表现出更加明显的成骨活性改变。     

透明质酸钠复合重组人骨形态发生蛋白2注射剂对下颌骨量的扩增作用

背景：对牙槽骨骨量需要扩增的患者而言，固态的支架材料并不太适用。寻找具有流动性和黏附能力、不占体积的材料是目前研究热点。 目的：观察透明质酸钠(sodium hyaluronate，SH)复合重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein，rhBMP-2)注射剂对兔下颌骨量的扩增作用。 方法：60只兔按随机区组设计分为4组：rhBMP-2-SH组、rhBMP-2组、SH组分别于双侧下颌骨膜下置入rhBMP-2-SH复合物0.2 mL、rhBMP-2 0.5 mg、SH 0.2 mL。空白对照组双侧均切开后不作处理即关闭伤口。术后第2，4，8周分批处死动物。处死前作99Tcm-MDP骨显像；处死后切取标本作苏木精-伊红染色观察、胶原I免疫组化、碱性磷酸酶活性、骨钙素含量检测。 结果与结论：①rhBMP-2-SH组99Tcm-MDP骨显像下颌骨感兴趣区计数比值于2，8周时高于其他各组(P < 0.05)，4周时明显高于其他各组(P < 0.01)。②组织学观察rhBMP-2-SH组于术后2周即有新生骨小梁生成，至8周钙化成板层骨块，并且4周时可见透明软骨细胞出现，胶原Ⅰ免疫组化只在2周骨基质中呈强阳性表达。③rhBMP-2-SH组碱性磷酸酶活性指数明显高于其他各组(P < 0.01)；并随着时间延长而逐渐增高(P < 0.01)。④rhBMP-2-SH组骨钙素含量于4周及8周时明显高于其他各组(P < 0.01)，并随着时间延长而逐渐增高(P < 0.01)。提示rhBMP-2-SH注射剂能于兔下颌骨表面稳定地形成新骨从而达到骨量扩增效应。成骨方式为混合型成骨方式，以膜内成骨为主。 关键词：骨形态发生蛋白；透明质酸钠；注射型；载体；骨量扩增 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.005     

转bFGF基因组织工程骨修复兔骨缺损的实验研究

摘要 目的 观察生物活性玻璃结合转碱性成纤维细胞生长因子(Basic fibroblast growth factor,bFGF) 基因的骨髓基质干细胞构建的组织工程骨修复兔骨缺损的效果。 方法 以生物活性玻璃作为转bFGF基因骨髓基质干细胞（bone marrow stromal cell, BMSCs）的可吸附载体,体外构建组织工程骨,将其植入兔桡骨中段10mm骨缺损处,以自体骨移植组、生物活性玻璃/BMSCs和空白组作为对照,在术后2、4、8、12周,进行大体观察、影象学、病理组织切片、生物力学测试,观察各组骨缺损修复的效果。 结果 植入组织工程骨的兔桡骨缺损完全愈合,成骨效果优于其他组。结论 生物活性玻璃结合转bFGF基因BMSCs构建组织工程骨可用于骨缺损修复,优于自体骨移植组。     

腺病毒介导骨形态发生蛋白2基因对兔软骨细胞的影响

背景：研究证实骨形态发生蛋白2具有促进软骨细胞增殖、分化的能力。 目的：进一步验证由腺病毒介导的骨形态发生蛋白2 对兔软骨细胞增殖的作用。 设计、时间及地点：对比观察，实验于2006-01/2007-12在苏州大学附属第一医院骨科实验室完成。 材料：5.0月龄健康的新西兰白兔4只，体质量 3.0~4.0 kg, 雄雌不限。携带骨形态发生蛋白2基因的腺病毒载体，由苏州大学附属第一医院骨科实验室保存。 方法：取兔耳郭的弹性软骨进行细胞培养，再以腺病毒为载体转染骨形态发生蛋白2到软骨细胞内作为实验组，未转染的作为对照组。 主要观察指标：采用阿利新蓝染色、四甲基偶氮唑盐比色法和糖胺聚糖定量测定等方法观察软骨细胞增殖和分化。 结果：实验组中的软骨细胞数量多，形态均一，融合率高，酸性黏多糖也较未转染组多。四甲基偶氮唑盐比色法和糖胺聚糖定量检测结果示实验组均高于未转染组。 结论：腺病毒介导的骨形态发生蛋白2能促进软骨细胞增殖、保持软骨细胞的分化表型。     

人骨形成蛋白2真核表达载体的构建和体外表达

背景：骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2) 是已知的所有生长因子中对骨的形成作用最强的生长因子，被认为是最具有前途的骨诱导物质。 目的：构建人骨形成蛋白2真核表达载体并观察其体外表达情况。 设计、时间及地点：自身对照实验，于2005-07/2006-05在华中科技大学同济医学院分子生物中心实验室完成。 材料：pcDNA3.1(+)载体由华中科技大学同济医学院左石博士惠赠；成骨肉瘤组织由华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科提供。 方法：从人成骨肉瘤细胞中提取细胞总RNA，利用反转录-聚合酶链反应方法扩增获得人BMP-2基因cDNA，将基因片断重组到pGEM-T质粒中构建pGEM-T- hBMP-2重组质粒载体，转化到大肠杆菌DH5α后筛选阳性克隆，利用限制性酶切和DNA序列分析鉴定重组质粒。分别用RcoRI和NotI双酶切pGEM-T- hBMP-2质粒和pcDNA3.1真核表达载体，将克隆载体中人骨形成蛋白2基因重组到pcDNA3.1真核表达载体，提取质粒作酶切电泳、聚合酶链反应鉴定及DNA测序后，用脂质体体外转染小鼠骨髓基质细胞，反转录-聚合酶链反应检测BMP-2的表达。 主要观察指标：①人骨肉瘤细胞总RNA 反转录-聚合酶链反应结果。②重组质粒pGEM-T-hBMP-2 和pcDNA3.1-hBMP-2的构建和酶切鉴定。③BMP-2在小鼠骨髓基质细胞内的表达。 结果：人骨肉瘤细胞总RNA经反转录-聚合酶链反应扩增后，获得1.2 kb条带。经酶切电泳、聚合酶链反应鉴定及DNA测序证实实验成功克隆BMP-2基因，重组质粒pcDNA3.1- hBMP-2构建正确;该重组质粒能在体外培养的小鼠骨髓基质细胞中有效表达BMP-2。 结论：实验成功克隆人骨形成蛋白2基因并构建了此基因的真核表达载体。     

人骨形态发生蛋白7基因转染对兔髓核细胞增殖和细胞外基质合成的影响

背景: 以往的研究表明人骨形态发生蛋白7(hBMP-7)能够有效促进细胞外基质合成,修复受损的椎间盘基质,恢复椎间盘高度。因此有希望用于控制和逆转椎间盘退变。然而重组蛋白半衰期短,生物学活性低,退变椎间盘中很难保持骨形态发生蛋白7浓度。基因治疗能够有效预防这些缺陷。 目的：观察人骨形态发生蛋白7基因转染对原代培养的兔髓核细胞生物学活性的影响,为人骨形态发生蛋白7基因治疗椎间盘退变的体内实验研究奠定基础。 设计、时间及地点：随机对照,细胞学体外实验。于2005-12/2006-09在解放军第二军医大学长海医院全军胸心外科研究所实验室完成。 材料： 4周龄新西兰大耳白兔6只,体质量约500 g。Ad-hBMP7由长海医院胸心外科研究所构建。 方法：麻醉后处死白兔,提取髓核,依次经过链霉蛋白酶、Ⅱ型胶原酶和Ⅱ型DNA酶在37 ℃条件下消化4 h,细胞接种于培养皿内,孵箱内培养,7 d后每周更换培养液2次。将细胞随机分为3组,用整合有人骨形态发生蛋白7基因的腺病毒感染髓核细胞,整合有Lac-Z基因的腺病毒感染的髓核细胞以及未转染的髓核细胞作为对照组。 主要观察指标：以反转录-聚合酶链反应和Western-blot的方法在不同水平检测其表达情况,以四甲基偶氮唑盐的方法观察其对细胞增殖能力的影响,以改进的二甲基亚甲蓝色比色法和ELISA法观测人骨形态发生蛋白7基因转染对细胞合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原能力的影响。 结果：鉴定确定人骨形态发生蛋白7基因为正向插入腺病毒载体,无突变。原代培养的兔髓核细胞形态与文献报道一致。腺病毒载体介导的人骨形态发生蛋白7基因能够高效转染髓核细胞,并表达人骨形态发生蛋白7,同时促进了髓核细胞增殖以及合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原,较对照组有显著性差异(P < 0.05)。 结论：腺病毒介导的人骨形态发生蛋白7基因具有逆转兔椎间盘退变的能力。     

腺病毒介导骨形态蛋白9基因转染兔脂肪干细胞

背景：已证实骨形态蛋白9是骨形态蛋白家族最具潜力的促骨分化生长的因子之一,目前国内在成骨方面对骨形态蛋白9的报道非常少。 目的：探讨腺病毒介导的人骨形态蛋白9基因转染兔脂肪干细胞的可行性,及其转染后的成骨作用。 设计、时间及地点：细胞基因学体外观察,于2007-08/2008-06在重庆医科大学附属儿童医院儿研所外科研究室完成。 材料：新西兰大白兔5只,由重庆医科大学实验动物中心提供。携带人全长骨形态蛋白9基因的腺病毒载体由重庆医科大学附属儿童医院罗庆研究员构建并惠赠。 方法：取兔颈后部脂肪组织,体外分离纯化脂肪干细胞。取生长良好的第3代细胞,以1×108 L-1密度接种于6孔板,转染组经感染复数为100的载有人骨形态蛋白9基因的腺病毒转染脂肪干细胞,并设立未转染对照组。 主要观察指标：细胞形态及生长曲线变化,荧光显微镜及RT-PCR检测转染后人骨形态蛋白9基因mRNA的表达,碱性磷酸酶及钙茜素红染色测定转染后成骨活性。 结果：转染1周后细胞汇合呈铺路石状,2周后形成钙化结节;未转染对照组细胞形态较前无明显变化,无明显的钙化结节形成。与未转染对照组比较,转染组细胞停滞期延长,数量轻度下降,倍增时间延长。脂肪干细胞转染骨形态蛋白9基因后12 h后即有荧光表达,转染3,6,9,12 d后人骨形态蛋白9 mRNA均呈阳性表达且逐渐增强,未转染对照组呈阴性。转染组碱性磷酸酶活性随转染时间的延长呈升高趋势,钙茜素红染色可见钙化结节;未转染对照组碱性磷酸酶染色及钙茜素红染色均呈弱阳性表达。 结论：携带人全长骨形态蛋白9基因的腺病毒可成功转染兔脂肪干细胞,转染后脂肪干细胞高表达骨形态蛋白9,且具有明显的成骨作用。     

转腺病毒-人骨形态发生蛋白7软骨细胞分泌的透明质酸和Ⅱ型胶原

背景：软骨细胞自身分裂能力不强和去分化现象限制了其在组织工程中的应用。 目的：观察腺病毒-骨形态发生蛋白7转染兔软骨细胞后骨形态发生蛋白7的表达及其对软骨细胞分泌Ⅱ型胶原和透明质酸功能的影响。 方法：包装骨形态发生蛋白7腺病毒载体,将其转染至兔第2代软骨细胞。检测骨形态发生蛋白7 mRNA及蛋白的表达;检测软骨细胞中Ⅱ型胶原和透明质酸的变化。 结果与结论：转染腺病毒-骨形态发生蛋白7后48,72 h,RT-PCR和Western blot方法显示软骨细胞表达的骨形态发生蛋白7 mRNA和蛋白均明显增加,RT-PCR和ELISA显示软骨细胞分泌的Ⅱ型胶原和透明质酸也显著增加。说明应用腺病毒可成功将骨形态发生蛋白7转染至兔软骨细胞,并能促进软骨细胞分泌Ⅱ型胶原和透明质酸。     

骨形态发生蛋白2基因复合纤维蛋白凝胶/ 聚乳酸-聚己内酯双相支架修复节段性骨缺损★

背景：骨形态发生蛋白2基因转染骨髓基质干细胞后，可促进其增殖分化并诱导异位骨形成。但这种方法操作复杂，体外细胞扩增需时较长，不便于临床应用。 目的：将人工骨经骨形态发生蛋白2腺病毒载体与纤维蛋白凝胶和聚乳酸/聚己内酯处理，移植修复骨缺损。 设计：随机对照动物实验。 单位：实验于2003-09/2004-12在吉林大学中日联谊医院中心实验室完成。 材料：聚乳酸/聚己内酯生物可降解材料块由中国科学院长春应用化学研究所提供，孔隙直径150~250 μm，孔隙率90%以上；实验动物为3月龄新西兰大耳白兔60只。 方法：于新西兰大耳白兔双侧桡骨中段造成1.5 cm骨缺损，分别植入4种经不同方法处理的人工骨：①Ad-BMP-2组：骨形态发生蛋白2腺病毒载体＋纤维蛋白凝胶＋聚乳酸/聚己内酯。②重组BMP-2组：重组骨形态发生蛋白2＋纤维蛋白凝胶＋聚乳酸/聚己内酯；③对照基因组：β-半乳糖酐酶基因腺病毒载体＋纤维蛋白凝胶＋聚乳酸/聚己内酯。④PLA/PCL组：纤维蛋白凝胶＋聚乳酸/ 聚己内酯。 主要观察指标：术后4，8，12组周摄双侧前肢正位X射线片测定骨痂灰度（代表新骨密度）；苏木精-伊红染色观察骨缺损修复情况，爱辛蓝和Vankossa染色观察软骨形成及矿化；电镜观察骨细胞成熟、支架降解吸收情况；术后12周行生物力学检测评价新骨抗弯强度。 结果：术后12周Ad-BMP-2组缺损区在成骨活跃程度、骨再生量和再生髓腔结构等方面均显著优于重组BMP-2组，其骨缺损得到了较彻底的修复。对照基因组和PLA/PCL组均不能产生骨性愈合。 结论：聚乳酸/聚己内酯协同纤维蛋白凝胶运载骨形态发生蛋白2基因修复节段性骨缺损可达到较好的效果。     

生物玻璃活性陶瓷复合人骨形态发生蛋白2基因修饰骨髓间充质干细胞

摘要 背景：目前已有将体外培养的骨髓来源间充质细胞与支架复合后修复骨缺损的临床报道,但是由于该类复合材料中缺乏骨生长因子作用,其原位的成骨作用并不十分理想。 目的：观察人骨形态发生蛋白2基因修饰的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合材料在修复兔颅骨缺损中的原位成骨作用。 方法：复苏冻存的人骨形态发生蛋白2基因修饰的骨髓间充质干细胞,与生物活性玻璃陶瓷复合培养获得人工植骨材料;制备兔双侧颅骨全层骨缺损模型,实验组将人工植骨材料植入骨缺损区,并设置空白质粒转染的骨髓间充质干细胞+生物活性玻璃陶瓷、骨髓间充质干细胞+生物活性玻璃陶瓷、空白组作对照,术后第4,8,12周对植骨区进行大体观察、X射线摄片、组织化学检测和生物化学检测。 结果与结论：转染人骨形态发生蛋白2 的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合培养的人工植骨材料植入后第4周,骨缺损外周骨质与复合材料之间大部分被高密度阴影充填;第12周,完全被高密度阴影充填;第8周,骨小梁大部分相连成片;第12周,骨小梁粗大,骨髓再生。生物化学检测结果与组织化学检测结果一致,并且成骨效果及成骨活性明显优于对照组。说明携带人骨形态发生蛋白2基因的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合构成的人工植骨材料基本符合骨组织工程学的要求,在骨缺损区原位具有良好的成骨作用。 关键词：骨髓间充质干细胞;基因转染;生物活性玻璃陶瓷;骨缺损;移植;兔;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.42.005     

构建外源性重组pcDNA3.1-hBMP-7真核表达载体转染兔骨髓基质干细胞

背景：在细胞获取、培养、移植等体外环境体系下,骨髓基质干细胞能否有效的应用于局部基因治疗尚不清楚。 目的：课题创新性提出构建外源性hBMP-7基因真核表达载体,并期望可提高被转染的兔骨髓基质干细胞诱导成骨能力。 设计、时间及地点：细胞-基因学体外观察,于2006-07/2007-07在哈尔滨医科大学附属第二医院科研实验中心完成。 材料：人健康新鲜胎盘组织由哈尔滨医科大学附属二院妇产科提供,产妇知情同意。健康雄性新西兰大耳白兔1只,由哈尔滨医科大学动物中心提供。 方法：从人胎盘组织中克隆出hBMP-7基因,与真核表达载体pcDNA3.1连接,构建重组pcDNA3.1-hBMP-7真核表达载体。从兔骨髓中分离培养骨髓基质干细胞,分为3组：pcDNA3.1-hBMP-7转染组、空载体pcDNA3.1转染组、未转染组。转染前1 d取第2代骨髓基质干细胞5×106个,接种到60 mm3含无抗生素培养基的培养皿中进行转染。 主要观察指标：使用RT-PCR、免疫组织化学等方法检测hBMP-7在骨髓基质干细胞中的表达,检测各组细胞碱性磷酸酶、胶原、骨钙蛋白的合成情况。 结果：转染72 h后,pcDNA3.1-hBMP-7转染组于1.3 kb处出现特异性条带,细胞胞浆有棕色的颗粒出现,另2组均呈阴性。pcDNA3.1-hBMP-7转染组骨髓基质干细胞碱性磷酸酶活性于转染后第2天显著增高,第8天达峰值,各时间点pcDNA3.1-hBMP-7转染组骨髓基质干细胞碱性磷酸酶活性、羟脯氨酸合成量、骨钙蛋白含量均明显高于其他2组(P < 0.05或0.01)。 结论：实验成功构建了pcDNA3.1-hBMP-7真核表达载体。结局证明了外源性hBMP-7基因可在兔骨髓基质干细胞中充分、高效表达,并且这种外源性hBMP-7基因具备促进兔骨髓基质干细胞向成骨细胞转化的能力。     

重组共表达质粒pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4转染骨髓间充质干细胞对其成骨分化的影响

背景：在许多情况下,人体组织修复是多因子共同协调作用的结果,因而共表达多基因载体的构建能够满足多因子基因治疗的需要,是近年来基因治疗的新思路。 目的：观察重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒转染大鼠骨髓间充质干细胞后的表达及其对大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响,为骨缺损的联合基因治疗奠定基础。 方法：使用全骨髓培养法分离、培养大鼠骨髓间充质干细胞;流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞表面标志抗原的表达;重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒经酶切鉴定后,在脂质体介导下将其转入大鼠骨髓间充质干细胞,提取总RNA和总蛋白,进行RT-PCR和Western blot检测;茜素红染色检测转染后大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。 结果与结论：流式细胞仪检测显示CD90表达强阳性,CD45表达阴性;重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒成功转染至大鼠骨髓间充质干细胞中,并获得有效共表达;转染后第14天,茜素红染色阳性,能够诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,为骨缺损的联合基因治疗奠定了基础。     

血管内皮细胞生长因子/骨形态发生蛋白2联合修饰骨髓间充质干细胞修复股骨头坏死

背景：将血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白二者联合修复坏死骨,有可能在保持种子细胞成骨表型的同时,又能持续高效地分泌血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白2,从而有效促进血管再生,促进组织工程化骨组织的形成和再血管化。 目的：观察血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2体外修饰骨髓间充质干细胞移植治疗兔股骨头缺血性坏死效果。 方法：建立兔右侧股骨头缺血性坏死模型,并以抽签法随机分为3 组：单纯髓芯减压组、髓芯减压+骨髓间充质干细胞组、髓芯减压+血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2转染骨髓间充质干细胞组。关节镜监视下将坏死骨清除,组织学检查成骨及血管生成情况。 结果与结论：通过关节镜观察显示各组坏死骨清除干净,有新鲜血流出。组织形态学检测发现,髓芯减压+血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2转染骨髓间充质干细胞组移植后不同时间点血管数量及修复区新骨面积比显著高于单纯髓芯减压组、髓芯减压+骨髓间充质干细胞组(P < 0.05)。提示血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2基因转染加强了骨髓间充质干细胞成骨作用,提高了新生骨的数量与质量,加快了股骨头缺血性坏死的修复。     

慢病毒介导的EphrinB2基因转染大鼠骨髓间充质干细胞表达的实验研究

目的将携带Ephrin B2基因慢病毒转染至骨髓间充质干细胞(BMSCs),检测其过表达水平及细胞形态学变化,并探讨Eph B4/Ephrin B2是否具有促进大鼠BMSCs体外迁移活性的作用。方法单纯贴壁法分离大鼠BMSCs,倒置显微镜观察细胞生长形态。携带Ephrin B2慢病毒以感染复数3和10感染BMSCs分为低浓度转染组(MOI=3)和高浓度转染组(MOI=10),对照组采用未转染组、阴性转染组,利用q PCR检测Ephrin B2基因表达及Western blot检测Ephrin B2蛋白水平。观察Ephrin B2基因转染后BMSCs形态学变化。15 d后通过免疫荧光检测MAP2表达了解细胞分化。进一步Transwell实验检测细胞迁移能力来了解Eph B4/Ephrin B2在调节干细胞迁移的作用。结果培养BMSCs为多角形或棱形呈漩涡状排列生长。Ephrin B2-BMSCs经q PCR和Western blot检测证实有外源性Ephrin B2表达。Ephrin B2基因转染后BMSCs 24 h,BMSCs胞体开始收缩细胞有突起伸出,72 h后可见典型的神经样细胞形态改变。15 d后,BMSCs分化成为MAP2神经元,与阴性转染组相比,低浓度转染组和高浓度转染组MAP2表达率上升(P0.05)。Transwell实验结果显示:低浓度转染组与高浓度转染组较未转染组及阴性转染组穿膜细胞数量明显增加(P0.05)。结论慢病毒介导Ephrin B2能高效感染BMSCs,并随着时间延长分化成神经样细胞,同时Eph B4/Ephrin B2在调节BMSCs迁移具有重要作用。     

仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原的制备及其细胞相容性

摘要 背景：目前骨组织工程常用的支架材料主要有无机材料、有机高分子材料及天然衍生材料等，上述材料各有优缺点，为了充分发挥各类材料的优势，弥补其不足，目前多采用联合材料制备复合支架。 目的：制备新型仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原，并观察其对骨髓间充质干细胞增殖、黏附及分化的影响。 方法：制备壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原复合支架材料，扫描电镜观察支架材料表面微观形貌；采用真空吸附法将骨形态发生蛋白7多肽与支架材料复合，高效液相色谱仪检测骨形态发生蛋白7多肽在体外的释放规律；将骨髓间充质干细胞接种到复合骨形态发生蛋白7多肽的仿生支架材料上，以未复合多肽的支架材料作为对照，检测支架材料表面细胞增殖、黏附率、生长形态及碱性磷酸酶活性。 结果与结论：壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原支架材料呈多孔状，孔径10~100 µm；骨形态发生蛋白7多肽可以从支架材料中缓慢释出；在复合多肽的仿生支架材料表面，骨髓间充质干细胞的黏附及向成骨细胞方向分化能力均明显强于对照组(P < 0.05)，而增殖能力与对照组差异无显著性意义(P > 0.05)。说明新型仿生支架材料骨形态发生蛋白7多肽/壳聚糖/纳米羟基磷灰石/胶原是一种理想的骨组织工程支架材料，具有良好的细胞相容性。 关键词：支架材料；骨形态发生蛋白7多肽；壳聚糖；胶原；纳米羟基磷灰石；骨组织工程；细胞相容性 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.08.014     

阳离子聚合物载体介导脑源性神经营养因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞

BACKGROUND： Gene therapy is an effective expression of genes within target cells after transferring exogenous target genes. Both vector selection and transfection method are important factors for gene transfection. An ideal gene vector is required for a high transfusion of target gene and an exact introduction of target gene into specific target cells so as to express gene products.
OBJECTIVE： To study the expression of mRNA and protein after transfecting rat bone marrow mesenchymal stem cells （BMSCs） with brain-derived neurotrophic factor （BDNF） genes based on cationic polymer vector.
DESIGN, TIME AND SETTING： A randomized, controlled in vitro study using gene engineering, performed at the Neurobiology Laboratory, Xuzhou Medical College between October 2007 and April 2008.
MATERIALS： PcDNA3.1 BDNF was obtained from Youbiai Biotechnological Company, Beijing and cationic polymer vector used was the SofastTM gene transfection reagent that was made by Taiyangma Biotechnological Co., Ltd., Xiamen.
METHODS： BMSCs extracted from six Sprague Dawley （SD） rats aged 1 month were isolated and cultured in vitro. Third passage BMSCs were inoculated on a 6-well culture plate at the density of 1×106 cells/L. At about 80% confluence, BMSCs were transfected with PcDNA3.1-BDNF （2 μg） combined with SofastTM gene transfection reagent （6 μg） （BDNF group） or with PcDNA3.1 （2 μg） combined with SofastTM gene transfection reagent （6 μg） （blank vector group）. Cells that were not transfected with any reagents but still cultured under primary culture conditions were used as a non-transfection group.
MAIN OUTCOME MEASURES： Enzyme linked immunosorbent assay was used to measure time efficiency of BMSC-secreted BDNF protein. Twenty-four hours after gene transfection, RT-PCR was used to detect expression of BDNF mRNA in the BMSCs. Immunohistochemistry was used to determine expression of BDNF protein in the BMSCs.
RESULTS： BDNF protein expression was detected at day 1 after gene transfection, rapidly increased after 5–9 days and gradually increased after 11–15 days in the BDNF group; moreover, BDNF protein expression was higher than that in the non-transfection group and the blank vector group at different time points （P 〈 0.01）. Additionally, BDNF mRNA expression in the BDNF group was higher than that in the blank vector group and the non-transfection group （P 〈 0.01）.
CONCLUSION： A cationic polymer vector can effectively mediate the BDNF gene to transfect BMSCs; genetically modified BMSCs can express BDNF protein effectively for a long term.     

神经生长因子、Noggin基因转染对骨髓间充质干细胞分化的影响

目的 研究外源性神经生长因子(NGF]、Noggin转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)的可行性,并观察基因修饰的细胞向神经元方向的分化情况.方法 采用贴壁法分离纯化BMSCs,通过细胞表面标志及成脂诱导鉴定细胞.Ad-GFP-NGF、Ad-GFP-Noggin单独及联合转染BMSCs.通过Westernblot、免疫细胞化学观察目的 蛋白表达.通过免疫组化观察转染后BMSCs向神经元方向分化情况.结果贴壁法获得的细胞具有BMSCs表型,能分化为脂肪细胞.未转染组和Ad-GFP转染组少量表达NGF,不表达Noggin.NGF、Noggin单独及联合转染BMSCs均能高效表达目的 蛋白.NGF、Noggin转染的BMSCs可分化为具有神经元形态,并表达神经丝蛋白(NF-H)的细胞,联合转染组NF-H阳性细胞比例最高.结论 贴壁法能有效纯化BMSCs,Ad-GFP-NGF、Ad-GFP-Noggin单独及联合转染BMSCs安全并能高效表达目的 蛋白,NGF、Noggin转染的BMSCs 体外培养能向神经元样细胞方向分化,两种蛋白联合修饰能增强这种分化作用.     

神经生长因子、Noggin基因转染对骨髓间充质干细胞分化的影响

目的 研究外源性神经生长因子(NGF]、Noggin转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)的可行性,并观察基因修饰的细胞向神经元方向的分化情况.方法 采用贴壁法分离纯化BMSCs,通过细胞表面标志及成脂诱导鉴定细胞.Ad-GFP-NGF、Ad-GFP-Noggin单独及联合转染BMSCs.通过Westernblot、免疫细胞化学观察目的 蛋白表达.通过免疫组化观察转染后BMSCs向神经元方向分化情况.结果贴壁法获得的细胞具有BMSCs表型,能分化为脂肪细胞.未转染组和Ad-GFP转染组少量表达NGF,不表达Noggin.NGF、Noggin单独及联合转染BMSCs均能高效表达目的 蛋白.NGF、Noggin转染的BMSCs可分化为具有神经元形态,并表达神经丝蛋白(NF-H)的细胞,联合转染组NF-H阳性细胞比例最高.结论 贴壁法能有效纯化BMSCs,Ad-GFP-NGF、Ad-GFP-Noggin单独及联合转染BMSCs安全并能高效表达目的 蛋白,NGF、Noggin转染的BMSCs 体外培养能向神经元样细胞方向分化,两种蛋白联合修饰能增强这种分化作用.     

神经生长因子、Noggin基因转染对骨髓间充质干细胞分化的影响

目的 研究外源性神经生长因子(NGF]、Noggin转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)的可行性,并观察基因修饰的细胞向神经元方向的分化情况.方法 采用贴壁法分离纯化BMSCs,通过细胞表面标志及成脂诱导鉴定细胞.Ad-GFP-NGF、Ad-GFP-Noggin单独及联合转染BMSCs.通过Westernblot、免疫细胞化学观察目的 蛋白表达.通过免疫组化观察转染后BMSCs向神经元方向分化情况.结果贴壁法获得的细胞具有BMSCs表型,能分化为脂肪细胞.未转染组和Ad-GFP转染组少量表达NGF,不表达Noggin.NGF、Noggin单独及联合转染BMSCs均能高效表达目的 蛋白.NGF、Noggin转染的BMSCs可分化为具有神经元形态,并表达神经丝蛋白(NF-H)的细胞,联合转染组NF-H阳性细胞比例最高.结论 贴壁法能有效纯化BMSCs,Ad-GFP-NGF、Ad-GFP-Noggin单独及联合转染BMSCs安全并能高效表达目的 蛋白,NGF、Noggin转染的BMSCs 体外培养能向神经元样细胞方向分化,两种蛋白联合修饰能增强这种分化作用.