基因修饰的组织工程骨修复节段性骨缺损及相关免疫学研究

目的：观察骨形态发生蛋白-2（BMP-2）基因修饰的组织工程骨修复节段性骨缺损效果及异种骨支架体内应用的安全性。方法：①制备去抗原牛松质骨块（BCB），植入小鼠股四头肌袋内，术后行淋巴细胞转化试验和组织学观察。②在腺病毒载体介导下将BMP-2基因导入兔骨髓间质干细胞后，种植到BCB支架中，构建基因修饰的组织工程骨。于兔双侧桡骨中段造成15mm骨缺损，采用5种方法进行处理：BMP-2基因转染细胞＋B（B（A组）；未转染细胞＋重组BMP-2＋BCB（B组）；对照基因转染细胞＋BCB（C组）；未转染细胞＋B（B（D组）；单纯BCB（E组）。术后4、8、12周行X线、组织学和生物力学检测。结果：①BCB具有较低的抗原性和良好的组织相容性；②A组术后4周诱导生成软骨组织并向编织骨转化，12周骨缺损修复，髓腔再通，新骨强度明显优于其他各组（P〈0．01）。结论：BMP-2基因修饰的组织工程骨是修复节段性骨缺损的好方法。     

基因修饰的生物可降解人工骨修复骨缺损的血管化研究

目的评价转染骨形成蛋白2（bone morphogenetic protein 2，BMP-2）基因的骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs）复合生物可降解人工骨修复兔桡骨缺损的血管化过程，观察BMP-2基因对促进移植骨血管化的影响。方法利用携带BMP-2基因的腺病毒载体（adenovirus carrying BMP-2 gene，Ad—BMP-2）转染MSCs及复合人工骨制备。取新西兰大耳白兔60只制成双侧桡骨中段1．5cm骨缺损模型，随机分为4组，每组15只（30侧）。各组采用不同材料植入缺损，A组：Ad—BMP-2转染MSCs＋聚乳酸／聚己内酯（polylactic acid／polycaprolactone，PLA／PCL）；B组：β-半乳糖酐酶基因的重组腺病毒转染MSCs＋PLA／PCL；C组：未转染MSCs＋PI，A／PCL；D组：单纯PLA／PCL。分别于术后4、8和12周各组处死5只动物，行X线片、微血管分布、组织学、透射电镜观察，并行血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）表达检测及微血管计数。结果A组4周时见移植骨内片状成骨影，有较多新生血管长入，支架孔隙内充满软骨痂，功能活跃的成骨细胞围绕微血管生长，VEGF表达及微血管数均明显高于其它各组，且差异有统计学意义（P〈0．01）；8周时移植骨内成骨逐渐增多，微血管迂曲扩张并相互连接，软骨痂转变为小梁骨；12周时皮质骨连续，髓腔再通，微血管呈规则地纵向排列。B、C组成骨能力较弱，血管再生缓慢，12周时骨缺损得到初步修复，微血管沿新生骨小梁孔隙分布。D组各时间点新生血管少见，12周时骨端硬化，缺损区被纤维组织填充。结论BMP-2基因转染可通过上调VEGF表达，间接诱导移植骨血管化，促进种子细胞成活，加速新骨形成。     

骨形态发生蛋白2基因治疗在修复骨缺损中对血管化影响的实验研究

目的观察骨形态发生蛋白-2（BMP-2）基因治疗在修复骨缺损中对血管化的影响。方法分离培养兔骨髓基质干细胞（MSCs），经BMP-2腺病毒载体转染后复合异种骨支架移植修复1．5cm桡骨缺损。分为5组：①BMP-2基因转染细胞＋去抗原牛松质骨支架（BCB）；②未转染细胞＋重组BMP-2＋BCB；③对照基因转染细胞＋BCB；④未转染细胞＋BCB；⑤BCB。术后4、8、12周行微血管墨汁灌注、血管内皮生长因子（VEGF）免疫组化染色、组织学等检测。结果术后4周，基因治疗组骨间血管的密度在周边区域较高，通常每一个骨小梁孔隙中都有一支新形成的小血管；透射电镜见成骨细胞总是毗邻血管内皮细胞而存在，并随着微血管的增生而逐渐向骨细胞发展；间质细胞VEGF表达明显增强。结论BMP-2基因治疗可通过上调VEGF表达，间接诱导移植骨血管化，对骨不连、骨缺损的治疗具有重要意义。     

骨形成蛋白2基因修饰的骨髓基质细胞与纤维蛋白复合物修复兔关节软骨缺损

目的 研究骨形成蛋白2（bone mophogenetic protein2，BMP-2）重组腺病毒（adenovirus）转染骨髓基质细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）后，与纤维蛋白凝胶构成的复合物（Ad—BMP-2＋MSCs-纤维蛋白凝胶）对兔关节软骨缺损修复的影响。方法 ①AdBMP-2转染原代培养的MSCs，通过RT—PCR、细胞免疫组织化学染色、甲苯胺蓝染色等观察转染后3～9d的MSCs其BMP-2、Ⅱ型胶原及蛋白多糖转录、表达水平的变化。②转染后的MSCs种植于纤维蛋白凝胶，在体外培养1～9d，通过上述指标及透射电镜观察三维培养条件下其软骨基质的产生。③42只日本大耳白兔先制成直径4．5mm全层软骨缺损模型，随机分为3组（n=14）：A组为Ad—BMP-2＋MSCs-纤维蛋白凝胶修复组，B组为MSCs-纤维蛋白凝胶修复组，C组为空白对照组。术后4、8和12周取材行大体观察、HE染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学及12周关节软骨弹性常数检测。结果 ①Ad—BMP-2转基因MSCs的BMP-2、Ⅱ型胶原mRNART—PCR检测分别在3、5d呈阳性，与对照组比较差异有统计学意义（P〈0．05）。②转基因MSCs三维培养物免疫组织化学和甲苯胺蓝染色呈阳性，电镜显示细胞生长良好，有基质合成。③A组各时间点大体、组织形态学和组织化学染色均显著优于B组和C组，12周时力学和组织学已接近正常关节软骨。结论 Ad—BMP-2能通过促进MSCs分泌BMP-2，诱导Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达，在纤维蛋白三维支架中形成软骨基质，移植入兔关节软骨缺损区可修复直径4．5mm缺损，其修复组织成分接近正常软骨。     

骨形态发生蛋白-2基因活化纳米骨浆修复兔桡骨缺损的实验研究

目的观察骨形态发生蛋白-2（BMP-2）基因活化纳米骨浆在损伤部位的局部成骨基因表达和骨缺损重建修复效果。方法新西兰白兔54只，其中48只实验动物随机分成三组（每组16只32侧），制成双侧桡骨中段15mm骨缺损模型。A组：注入hBMP-2＋纳米骨浆；B组：注入空白质粒＋纳米骨浆；C组：注入纳米骨浆。另6只动物制作左桡骨中段骨缺损，不植入材料，作为空白对照。术后4、8和12周取材行影像学检查、组织学观察、分子生物学检测和生物力学检测。结果术后12周A、B和C组骨缺损均修复，A组骨缺损处有明显BMP-2的mRNA和蛋白质表达，在ALP水平、成骨速度、新生骨量及新生骨力学强度等方面均明显优于B、C两组（P〈0．05）。空白对照组骨缺损无愈合。结论纳米骨浆复合BMP-2质粒后，具有一定骨诱导作用，植入体内后成骨速度、质量及力学强度较单纯的纳米骨浆明显增强，能够有效修复骨缺损。     

基因修饰的组织工程骨联合带血管蒂骨膜移植修复长段骨缺损的研究

目的评价骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein2,BMP-2）基因修饰的组织工程骨联合带血管蒂骨膜移植修复长段骨缺损的效果。方法分离培养兔骨髓基质干细胞,经BMP-2基因转染后复合异种骨支架体外构建基因修饰的组织工程骨（gene modified tissue engineering bone,GMB）。建立兔双侧桡骨缺损（长2.5cm）模型,采用5种方法修复。A组：GMB＋带血管蒂骨膜移植;B组：GMB＋血管束植入;C组：GMB＋游离骨膜移植;D组：GMB;E组：单纯支架。于术后第4、8、12周行X线、组织学、生物力学测定和微血管墨汁灌注等观察血管形成及成骨情况。结果①A组血运建立快,第8周时即可修复骨缺损,其修复机制包括膜内成骨和软骨成骨两种机制;②B组血管束发出分支向移植骨内长入,但中心区成骨缓慢,第12周时骨缺损得到完全修复;③C组第4周时游离骨膜成活并发出微小血管,第8周时形成薄层外骨痂,第12周时骨缺损基本修复;④D组在BMP-2基因诱导下成骨速度和质量优于E组,可在第12周时使骨缺损部分修复,但中心区呈＂空心＂现象;而E组第12周时形成骨不连,缺损区内被纤维组织填充。结论带血管蒂骨膜与BMP-2基因修饰的组织工程骨联合移植,既提供了血运又提供了骨膜成骨细胞,同时具有良好的骨生成、骨诱导和骨引导作用,是治疗节段性骨缺损较为理想的方法。     

RGD多肽表面修饰生物陶瓷修复骨缺损BMP-2的表达

目的：了解精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp,RGD）多肽表面修饰的羟基磷灰石-磷酸三钙（hydroxyapatite-tricalcium phosphate,HA-TCP）修复节段性骨缺损局部骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2,BMP-2）的表达。方法：以骨髓基质干细胞（marrow stromal cells,MSCs）复合RGD多肽表面修饰的HA-TCP或单纯材料培养制备组织工程骨,选择60只新西兰白兔,制作15mm长的桡骨节段性骨缺损模型,实验根据植入不同的材料分为A、B、C和D组,A组：骨缺损区植入MSCs复合RGD多肽表面修饰的HA-TCP培养制备的组织工程骨;B组：骨缺损区植入MSCs复合HA-TCP培养制备的组织工程骨;C组：骨缺损区植入RGD多肽表面修饰的HA-TCP;D组：骨缺损区植入HA-TCP。术后4周取材,行修复区局部BMP-2免疫组化分析。结果：术后4周各组骨缺损区均有新骨生成,修复区局部BMP-2表达水平依次为：A〉B〉C〉D（P〈0.001,P〈0.05）。结论：RGD多肽表面修饰对以HA-TCP为支架材料组织工程骨的修复作用有明显优化作用。     

骨形态发生蛋白2基因治疗与缓释载体修复骨缺损的比较研究

[目的]比较骨形态发生蛋白2（BMP-2）基因治疗与生长因子缓释方法修复节段性骨缺损效果。[方法]于兔双侧桡骨中段造成1．5cm骨缺损，采用4种方法修复：A组植入转基因骨髓间质干细胞（MSCs）与PLA／PCL（聚乳酸／聚己内酯）支架的复合物；B组植入单纯MSCs与含重组BMP-2的PLA／PCL缓释载体的复合物；C组植入单纯MSCs与PLA／PCL复合物；D组植入单纯PLA／PCL。术后4、8、12周行X线、组织学、生物力学和骨密度等检测，[结果]A组体内植入4周后，成骨细胞和间质细胞呈BMP-2强阳性表达；其成骨速度及成骨质量均明显优于B组，12周时骨缺损完全修复、C组成骨能力较弱，而D组则无新骨形成，残留骨缺损。[结论]BMP-2基因治疗是修复节段性骨缺损的好方法。     

重组PcDNA3.1-hBMP-2转染骨髓基质干细胞及复合异种骨支架体外构建组织工程骨

目的：构建人骨形态发生蛋白-2(human bone morphogenetic protein,，hBMP-2)真核表达载体PcDNA3．1-hBMP-2，转染兔骨髓基质干细胞(bane marrow stromal cells，BMSCs)，种植去抗原牛松质骨(bovine cancellous bone，BCB)支架体外构建组织工程骨。方法：蛋白印迹法检测转染后细胞BMP-2的表达，碱性磷酸酶(ALPase)活性检测分析基因转染对细胞分化的影响。然后将转染后细胞接种到BCB支架上，扫描电镜观察细胞贴附、生长状况。结果：转染后，BMSCs表达BMP-2，ALP活性明显增高。扫描电镜见转染细胞分布均匀，伸展良好。结论：在脂质体介导下，BMP-2基因可导入细胞且稳定表达基因产物促进自身增殖分化，转染后细胞在支架材料上贴附生长良好，为进一步应用携带BMP-2基因的人工骨修复骨缺损奠定了实验基础。     

基因强化组织工程骨联合显微外科方法修复长段骨缺损的实验研究

目的评价骨形态发生蛋白2（BMP-2）基因强化的组织工程骨联合显微外科方法修复长段骨缺损的效果。方法分离培养兔骨髓基质干细胞，经BMP-2基因转染后复合异种骨支架体外构建基因强化的组织工程骨（GEB）。建立兔双侧桡骨缺损（2．5cm长）模型，采用5种方法修复。A：GEB加带血管蒂骨膜移植；B：GEB加血管束植入；C：GEB加游离骨膜移植；D：GEB；E：单纯支架。术后4、8、12周行X线、组织学、生物力学测定和微血管墨汁灌注等观察血管形成及成骨情况。结果A组血运建立最快，B组血管束早期即发出分支向移植骨内长入，C组4周时游离骨膜成活并发出微小血管，D组在BMP-2基因诱导下成骨速度和质量优于E组，12周时骨缺损部分修复，但中央区成骨不良，而E组12周时形成骨不连，缺损区内被纤维组织填充。在细胞成活率、生物力学性能、VEGF表达水平等方面，均表现为A〉B〉C〉D〉E，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论BMP-2基因强化的组织工程骨联合显微外科方法修复长段骨缺损，既提供了血运，又提供了有效的成骨诱导因子，是治疗长段骨缺损较为理想的方法。其中，带血管蒂骨膜联合移植修复效果最佳；血管束植入法血供重建较快，方便临床应用。     

壳聚糖复合骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损的研究

目的 观察壳聚糖复合骨髓间充质干细胞(MSCs)修复兔骨缺损的作用.方法 将45只骨缺损模型兔随机分为3组.A组:骨缺损不填充任何材料;B组:骨缺损填充单纯壳聚糖微球;C组:骨缺损填充壳聚糖微球复合MSCs.分别在治疗后第4、8和12周对3组动物模型的骨缺损部位行影像学和组织学观察,并检测骨形成蛋白-2 (BMP-2)的表达.结果 影像学和组织学显示,C组复合材料有良好的诱导成骨能力,治疗第4周即有明显的成骨反应和新骨形成,治疗第12周基本修复骨缺损;B组修复能力较C组差,但B组和C组均优于A组;C组毛细血管数、管径及骨陷窝空缺百分比依次为(7.8±1.4)、(9.0±1.7) μm和(24.8±5.6)%,与A、B两组比较差异均有统计学意义(P<0.05);各时期C组BMP-2的表达水平依次为(9.8±1.5)%、(11.2±2.0)%和(16.7±2.5)%,与A、B两组同时期比较均明显升高(P<0.05).B组和C组对壳聚糖无明显异物反应.结论 壳聚糖是修复兔骨缺损的良好移植材料,复合MSCs后能促进骨缺损的修复.

Abstract：

Objective To investigate the effects of chitosan combined with bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) on the repair of rabbit with bone defect. Methods 45 rabbits with bone defect were randomly divided into 3 groups.Group A: defect was not filled with any implants;Group B: defect was filled with chitosan; Group C: defect was filled with chitosan combined with bone MSCs.The expression of bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) in the 3 groups were observed by imaging and histology in the 4, 8 and 12 week after treatment. Results Group C had a better osteogenesis ability than group A and B. Group B had a better osteogenesis ability than group A.New bones and osteogenesis were obviously observed in group C in the 4 week, and the defect areas in group C were almost repaired 12 weeks after operation;The number and diameter of capillaries,percentage of vacant lacunae in group C were (7.8±1.4), (9.0±1.7) μm and (24.8±5.6)%, compared with the group A and B, it improved significantly (P<0.05);The expression of BMP-2 in group C every time were (9.8±1.5)%, (11.2±2.0)% and (16.7±2.5)%, compared with the group A and B,it improved significantly (P<0.05) during all periods.There was no significant foreign body reaction to chitosan in group B and C. Conclusion Chitosan is a superior material for repairing bone defect, and chitosan combined with MSCs have potential applications in treating bone defect.     

异体脱矿骨复合碱性成纤维细胞生长因子修复骨缺损的实验研究

目的评价异体脱矿骨(allograftdemineralizedbone,ALB)复合碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblastgrowthfactor,bFGF)诱导成骨的能力。方法以ALB作为bFGF可吸收性载体,制备成复合的bFGF/ALB复合骨。将32只新西兰大白兔随机分成A、B、C、D组,每组8只,制备左、右双侧桡骨中段15mm缺损模型,采用4种不同的处理方法:A组植入bFGF/ALB复合骨,B组植入ALB,C组植入bFGF,D组为空白对照。分别于术后2、4、6和8周摄X线片、组织切片和骨痂钙含量测定,了解各组骨缺损修复速度和愈合程度。结果X线片显示:2周时,A组和B组均表现为少量骨性阴影,而C组和D组表现为透亮阴影;4周和6周显示A组骨缺损处密度增高,部分新骨形成,B组和C组骨缺损处密度轻度增高,D组仅在两断端处有少量成骨阴影;8周A组在骨缺损处已桥接融合,B组从两断端形成新骨向中间靠拢、桥接,C组骨缺损处仍有间隙,其骨密度低于A组,D组骨缺损中央仍为软组织阴影。4周和8周骨痂钙含量测定显示A组骨痂钙含量相对值均高于B组、C组和D组(P<0.05和P<0.01)。组织学切片观察显示,在不同时间点骨缺损修复程度A组均明显高于B组和C组,D组骨缺损处被纤维组织及肌组织等填充。结论bFGF/ALB是一种较好的促进骨缺损修复的复合材料。     

低温保存的组织工程骨修复骨缺损的实验研究

目的探讨低温保存的组织工程骨修复骨缺损的能力及低温保存的可行性。方法将人源性生物衍生骨材料复合成骨细胞构建的组织工程骨,在4℃和-196℃的温度环境中保存3个月和6个月,同时以未行低温保存的组织工程骨和生物衍生骨材料作为对照,分别修复实验兔桡骨的长段骨缺损。80只成年日本大耳白兔,随机分为4个实验组(左前肢植入材料):A3组:组织工程骨在4℃保存3个月;A6组:组织工程骨在4℃保存6个月;B3组:组织工程骨在-196℃保存3个月;B6组:组织工程骨在-196℃保存6个月。2个对照组(右前肢植入材料):C组:组织工程骨未行低温保存;D组:单纯生物衍生骨材料。于术后2、4、6和12周行大体和组织学观察,并于6周和12周行X线片检查和生物力学检测。结果术后大体观察,A3、A6、B3、B6和C组间无显著差异,D组骨痂少且断端更为明显。各时间点组织学观察,A3、A6、B3、B6和C组植入材料周围胶原及骨痂均较D组明显,术后12周组织学评分,D组与其它各组比较P值<0.05。X线片示D组植入材料皮质骨无明显变化,骨痂较少;余各组12周植入材料与自体骨融合,髓腔开通,骨折线消失,塑形好。生物力学检测D组与其它各组比较P值<0.05。结论以4℃和-196℃保存方法能有效保存组织工程骨,对修复骨缺损有明显效果,这一方法适宜推广应用。     

腺病毒介导人骨形态蛋白-7基因抑制去势大鼠骨质疏松的实验研究

[目的] 探讨腺病毒介导骨形态蛋白-7基因转染对去势大鼠骨质疏松的抑制作用。[方法] 用外科去势的方法造成大鼠骨质疏松动物模型，用腺病毒介导的骨形态蛋白-7基因通过椎体髓腔注射的方法转移至大鼠椎体内，骨干重测量来检测全身骨丢失的情况；骨组织形态学观察椎体骨小梁骨质疏松的情况；骨形态定量方法评价椎体骨小梁的动静态指标的变化情况。[结果] 术后1个月的骨干重的测量显示注入AdBMP-7组的动物骨量明显大于其余各组；骨形态学检测结果显示注入AdBMP-7的椎体骨小梁结构较完整，而其余各组的骨小梁变细、断裂。5周后用骨形态定量进行检测显示AdBMP-7基因注入的椎体的各项动静态指标都明显优于其余各组椎体。[结论] 腺病毒介导BMP-7基因植入去势大鼠椎体髓腔可以分泌BMP-7，并可以在早期阻止去势大鼠的骨质疏松。     

复合骨形态蛋白-2的聚乳酸-乙醇酸共聚物/磷酸三钙人工骨结合带血供组织修复羊大段骨缺损的试验研究

目的研究复合骨形态蛋白-2的聚乳酸-乙醇酸共聚物/磷酸三钙(PLGA-TCP-BMP-2)人工骨结合尺骨骨膜及长段自体骨移植修复大段骨缺损的效果。方法手术造成30 mm绵羊桡骨骨缺损,A组植入人工骨及带血运的长段尺骨,B组植入人工骨及带血运的尺骨骨膜,C组仅植入人工骨,D组不植入任何材料。四组均以钢板固定桡骨缺损区。术后行X线摄片,24周处死行CT及组织学检查,进行系统评价。结果 X线检查示术后放射学评分A组高于其它各组。组织学结果显示,A组新生骨完全修复骨缺损区;B组新生骨与断端皮质骨融合,新生骨痂较为纤细;C组新生板层骨及骨陷窝排列较为紊乱;D组无骨连接表现。A、B、C组均未见人工骨材料残留。A组组织学评分最高,D组最低,差异有显著性。结论PLGA-TCP-BMP-2人工骨结合长段自体骨或带血供尺骨骨膜移植能够很好的修复绵羊桡骨大段骨缺损。     

引导骨再生技术对血管化组织工程骨修复兔股骨缺损过程中骨形态发生蛋白-2成骨及表达的影响

目的 探讨引导骨再生(GBR)技术对血管化组织工程骨修复兔股骨缺损过程中局部骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的成骨量及表达的影响,以明确GBR技术在血管化组织工程骨应用中的作用. 方法 将兔自体骨髓基质干细胞经诱导后与β-磷酸三钙材料复合,植入制备的兔股骨缺损处并在材料侧槽中植入股动静脉束,其中实验组9例,血管化组织工程骨用可吸收性GBR屏障膜包裹;对照组9例,单纯植入血管化组织工程骨,分别于术后4、8、12周通过形态学检测新生骨量,ELISA法检测骨缺损局部BMP-2的表达量. 结果 随着时间进展各组成骨量逐渐增加(实验组4、8、12周时新生骨的相对面积比分别为7.31%±0.55%,35.23%±3.07%,76.09%±3.71%,对照组4、8、12周时新生骨的相对面积比分别为17.26%±1.17%,54.50%±4.26%,82.57%±4.11%,差异均有统计学意义(P<0.05);且同一时间点实验组成骨量低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后4、8、12周时实验组骨缺损局部BMP-2 OD值分别为0.334±0.012,0.245±0.008,0.172±0.009,对照组骨缺损局部BMP-2 OD值分别为0.389±0.008,0.289±0.008,0.189±0.009;术后4周时两组骨缺损内BMP-2表达量均达峰值,此后即开始出现不同程度的下降;术后4、8、12周时骨缺损局部BMP-2表达量实验组均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05). 结论 GBR屏障膜会降低血管化组织工程骨修复兔股骨缺损局部的成骨量,并减少骨缺损过程中局部BMP-2的表达量.     

腺病毒介导BMP-2联合低氧诱导因子1α突变型与单基因BMP-2分别转染BMSCs后成骨效应的比较研究

目的比较腺病毒载体Ad-BMP-2-内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site,IRES)-低氧诱导因子1α突变型(hypoxia inducible factor 1αmu,HIF-1αmu)与Ad-巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)-BMP-2-IRES-人源化海肾绿色荧光蛋白1(human renilla reniformis green fluorescent protein 1,hrGFP-1)分别转染BMSCs后的成骨效应,优化成骨细胞种子来源。方法取1月龄新西兰大白兔骨髓分离培养BMSCs。取第3代BMSCs进行病毒液转染,根据转染病毒液不同将实验分为4组,A、B、C组分别采用感染复数(multiplicity of infection,MOI)为50、100、150和200的Ad-BMP-2-IRES-HIF-1αmu、Ad-CMV-BMP-2-IRES-hrGFP-1、Ad-CMV-IRES-hrGFP-1(空腺病毒载体)转染细胞,D组为未被转染的BMSCs。选择最佳MOI值进行观察。转染后采用免疫组织化学染色检测BMP-2表达,Western blot检测BMP-2和HIF-1α蛋白表达,ALP活性测定和钙结节茜素红染色检测细胞成骨分化能力。结果 A、B、C组最佳MOI值分别为200、150和100。免疫组织化学染色示,A、B组BMP-2染色呈阳性,C、D组呈阴性;A组阳性细胞数明显多于B组(P<0.05)。Western blot检测示,A、B组BMP-2蛋白表达明显高于C、D组(P<0.05),A组高于B组(P<0.05);A组HIF-1α蛋白表达明显高于其余3组(P<0.05),其余3组间差异无统计学意义(P>0.05)。A、B组ALP活性明显高于C、D组(P<0.05),A组高于B组(P<0.05)。茜素红染色示,A、B组可见明显钙结节,C、D组未见钙结节形成;且A组钙结节数量多于B组(P<0.05)。结论单载体双基因Ad-BMP-2-IRES-HIF-1αmu与单载体单基因Ad-CMV-BMP-2-IRES-hrGFP-1分别转染兔BMSCs后,前者BMP-2和成骨效应表达均高于后者。