骨形态发生蛋白在股骨头坏死治疗中的应用

背景：股骨头缺血性坏死是世界性的难治性疾病。此病的治疗方法很多,目前尚缺乏一致公认的、疗效确切的治疗方法。骨形态发生蛋白是高效的骨诱导因子,将其直接或复合移植骨植入股骨头坏死区域,可诱导局部成骨,促进坏死骨修复,在实验和临床研究中均显示出良好的治疗效果。 目的：探讨骨形态发生蛋白的作用及其治疗股骨头坏死的机制,总结骨形态发生蛋白治疗股骨头坏死的研究进展。 方法：应用计算机检索CNKI 期刊全文数据库和PubMed数据库(1995-01/2010-04)与骨形态发生蛋白及其治疗股骨头坏死有关的文章,检索词分别为“股骨头坏死;骨形态发生蛋白;发病机制;治疗”和“femoral head necrosis;bone morphogenetic protein;pathogenesy;therapy”。纳入所述内容与股骨头坏死的发病机制、骨形态发生蛋白的作用及应用、骨形态发生蛋白治疗股骨头坏死相关的文章。排除重复研究或较陈旧的文章。 结果与结论：收集到300篇相关文献,排除270篇不符合标准的文献,共纳入30篇符合标准的文献。经分析得出以下结论：骨形态发生蛋白治疗骨折和骨缺损的疗效明确,骨形态发生蛋白在股骨头坏死的治疗过程中应用广泛,疗效满意,可以在很大程度上修复股骨头坏死清除死骨后形成的缺损。骨形态发生蛋白在保留股骨头的各种姑息性手术如髓芯减压术、截骨术、骨移植等传统治疗方法均可用骨形态发生蛋白辅助治疗,提高传统治疗方式的治疗效果。 关键词：股骨头坏死;骨形态发生蛋白;发病机制;骨组织工程;治疗     

重组人骨形态发生蛋白2与碱性成纤维细胞生长因子联合促进兔骨髓基质细胞血管内皮细胞生长因子表达及其成骨潜能

背景：了解在体外或体内环境下,应用重组人骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子,能否达到既加强成骨又促进血管内皮细胞生长因子表达的双重作用。 目的：观察兔骨髓基质细胞经重组人骨形态发生蛋白2与碱性成纤维细胞生长因子刺激后,其血管内皮细胞生长因子表达及成骨潜能的变化。 方法：取兔双侧股骨骨髓基质细胞,采用骨髓基质细胞体外培养技术,单独或联合以重组人骨形态发生蛋白2、碱性成纤维细胞生长因子刺激细胞。细胞培养5 d后,进行细胞形态、增殖情况、碱性磷酸酶活性、成骨结节、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率等项目的检测。 结果与结论：联合先后应用重组人骨形态发生蛋白2、碱性成纤维细胞生长因子在细胞计数、碱性磷酸酶活性、矿化面积百分率、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率4个检测项目上优于同时应用重组人骨形态发生蛋白2或碱性成纤维细胞生长因子以及单独应用重组人骨形态发生蛋白2或碱性成纤维细胞生长因子。结果表明合理的联合使用重组人骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子,不仅可促进骨髓基质细胞的快速增殖及向成骨细胞转化,还可促进促血管内皮细胞增生的重要介质血管内皮细胞生长因子的表达。     

腺病毒介导骨形态发生蛋白2基因转染诱导脂肪间充质干细胞向

背景：在众多的骨生长因子中,骨形态发生蛋白2具有显著促进骨缺损修复和骨折愈合的效果。骨修复是一个阶段性过程,不需要转染的目的基因长久表达,因此利用腺病毒载体将目的基因导入脂肪间充质干细胞来促进骨愈合比较理想。 目的：观察腺病毒介导的骨形态发生蛋白2基因转染后大鼠脂肪间充质干细胞的分化情况。 设计、时间及地点：细胞学体外对照观察,于2008-01/10在北京大学第三医院中心实验室完成。 材料：清洁级3周龄雄性Lewis大鼠24只,由北京大学实验动物学部提供。腺病毒载体Ad-BMP2、Ad-GFP由靳小兵博士构建扩增。 方法：胶原酶消化法分离培养大鼠脂肪间充质干细胞,传至第3代分为Ad-BMP2转染组、Ad-GFP转染组和未转染组。各转染组分别向培养液中加入对应的腺病毒液,转染复数MOI=100。 主要观察指标：转染后脂肪间充质干细胞碱性磷酸酶活性,von Kossa染色结果,Western blotting法检测骨桥蛋白和骨形态发生蛋白2的表达。 结果：与未转染组比较,转染后7,14,21d Ad-GFP转染组细胞碱性磷酸酶活性无明显变化;Ad-BMP2转染组细胞碱性磷酸酶活性明显增高（P < 0.01）,且随时间延长碱性磷酸酶活性增加更为显著。Ad-BMP2转染组von Kossa染色出现黑色钙结节,免疫细胞化学染色结果示胞浆内有大量黄染颗粒,骨桥蛋白、骨形态发生蛋白2均呈明显强阳性表达。Western blotting检测结果显示Ad-BMP2转染组脂肪间充质干细胞骨桥蛋白、骨形态发生蛋白2表达水平增高,Ad-GFP转染组中未检测到骨桥蛋白、骨形态发生蛋白2的表达。 结论：大鼠脂肪间充质干细胞经腺病毒介导的骨形态发生蛋白2基因转染后,可定向分化为成骨细胞。     

肝细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞移植治疗兔股骨头坏死

背景：课题利用实验室自主研制、已获国家SFDA批准临床试验的重组肝细胞生长因子腺病毒感染骨髓间充质干细胞,结合肝细胞生长因子的促血管新生和抗细胞凋亡以及间充质干细胞的成骨功能,通过细胞治疗的手段进行骨损伤修复。 目的：探讨肝细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞移植对兔股骨头坏死骨缺损的治疗效果。 设计、时间及地点：细胞-材料学体内实验,于2007-09/12在北京放射与辐射医学研究所和解放军66400部队骨病专科医院完成。 材料：清洁级26~28周龄新西兰大白兔18只,由北京开源兔业养殖场提供。骨基质明胶为上海骁博科技发展有限公司产品。 方法：采用贴壁法分离培养兔自体骨髓间充质干细胞,体外鉴定成骨和成脂肪能力。18只兔均建立双侧股骨头坏死骨缺损模型,随机分为3组,6只/组,单纯材料组缺损区仅填塞骨基质明胶,细胞-材料组填塞复合骨髓间充质干细胞的骨基质明胶,基因修饰细胞-材料组填塞复合Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞的骨基质明胶,各组细胞用量为 107个/缺损,骨基质明胶用量为27 mm3/缺损,修复3个月后取材进行组织学检查。骨髓间充质干细胞和Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞经荧光染料二醋酸琥珀酰酯羟基荧光素标记后,氯化钴处理72 h,流式细胞学分析细胞增殖情况。 主要观察指标：骨髓间充质干细胞的诱导分化,骨髓间充质干细胞对兔股骨头坏死的修复效果,Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞抗低氧损伤能力。 结果：培养的细胞在适当诱导条件下可分化为成骨和成脂肪细胞。修复后3个月组织学分析显示,单纯材料组仅见疏松的纤维肉芽组织填充;细胞-材料组可见致密的纤维肉芽组织填充,其间有较多的新生血管,但未见新生骨组织;基因修饰细胞-材料组多为软骨样组织填充,周围可见新骨带形成。各组Lane-Sandhu骨组织学评分比较差异有非常显著性意义(P < 0.01),其中基因修饰细胞-材料组评分最高,即Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞具备最佳的骨修复能力。培养体系中加入氯化钴后,已增殖的Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞比例显著高于未感染骨髓间充质干细胞(P < 0.001)。 结论：在骨缺损模型中Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞具有更强的抗低氧损伤能力,其在体内成骨能力优于未感染的骨髓间充质干细胞,提示肝细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞移植是应用于缺血性骨坏死的有效治疗途径。     

骨形态发生蛋白2和音猬因子体外诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化

背景：研究表明，骨形态发生蛋白2和音猬因子联合诱导干细胞的定向分化存在理论上的可能性，但目前联合诱导间充质干细胞的方向纷繁复杂，且众说纷纭。 目的：观察骨形态发生蛋白2和音猬因子在体外联合和单独应用促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的能力。 设计、时间及地点：随机分组设计，对比观察，于2008-12在江苏大学临床医学院实验室完成。 材料：6周龄SPF级SD大鼠10只，体质量140~160 g，雌雄不拘，用于间充质干细胞的获得、培养和传代。重组人骨形态发生蛋白2、音猬因子为PeproTech公司产品。 方法：将SD大鼠的间充质干细胞分离培养后分为4组：重组人骨形态发生蛋白2组：加入100 mg/L重组人骨形态发生蛋白2；音猬因子组：加入20 μg/L音猬因子；联合组：100 mg/L重组人骨形态发生蛋白2联合20 μg/L音猬因子作用于SD大鼠间充质干细胞；对照组：不加任何干预措施。 主要观察指标：倒置相差显微镜观察细胞形态学的变化；MTT法检测细胞培养第3，6，9，12天细胞增殖数和细胞碱性磷酸酶活性；以及成骨细胞表型的检测和Ⅰ型胶原蛋白免疫印迹分析，以比较各组诱导成骨能力的差异。 结果：①间充质干细胞培养24 h后部分贴壁，贴壁细胞呈圆形或椭圆形，第7天左右细胞铺满瓶底，多为梭形。条件培养基培养3 d后，联合组细胞由长梭形转变为多角形。随后重组人骨形态发生蛋白2组细胞发生成骨样改变，音猬因子组细胞未见明显形态学改变。②相同时间点联合组、重组人骨形态发生蛋白2组、音猬因子组细胞吸光度均高于对照组(P < 0.05)。联合组和重组人骨形态发生蛋白2组在各时间点碱性磷酸酶表达量均高于音猬因子组和对照组(P < 0.05)。③间充质干细胞经诱导培养7 d后，碱性磷酸酶细胞化学染色联合组和重组人骨形态发生蛋白2组呈阳性，联合组可见胞质中棕黄色颗粒，音猬因子组和对照组阴性。诱导培养14 d后，Ⅰ型胶原免疫荧光染色音猬因子组和对照组均为阴性，联合组和重组人骨形态发生蛋白2组为阳性，但联合组细胞数量明显增多，细胞间融合较好，重组人骨形态发生蛋白2组细胞融合欠佳。矿化沉积茜素红染色音猬因子组和对照组仍为阴性，联合组和重组人骨形态发生蛋白2组为阳性，联合组细胞间可见红色的钙结节。④蛋白免疫印迹分析显示，与对照组相比，联合组和重组人骨形态发生蛋白2组Ⅰ型胶原蛋白表达增加，联合组尤其明显，音猬因子组与之接近。 结论：骨形态发生蛋白2和音猬因子在体外能明显促进间充质干细胞向成骨细胞分化并且具有明显的协同相关性。     

重组合异种骨复合血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞对非创伤性股骨头坏死的修复*

目的：将复合有血管内皮生长因子基因转染的骨髓间充质干细胞的重组合异种骨植入病灶清除区,观察其修复股骨头坏死的效果。 方法：体外分离、培养、鉴定骨髓间充质干细胞,PcDNA3/VEGF165质粒转染骨髓间充质干细胞,与重组合异种骨复合培养。应用局部液氮冷冻法造成的24只兔非创伤性股骨头坏死模型,左侧骨缺损处植入复合血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞的重组合异种骨为治疗组,右侧仅植入单纯重组异种骨为对照组。行X射线,组织病理及股骨骨密度和矿物质含量检查。 结果：①X射线片观察第6周时治疗组坏死区出现骨小梁结构,新骨形成增加,对照组仍呈现坏死区中心低密度,边缘高密度;第12周时治疗组股骨头形态规则,密度均匀,对照组股骨头坏死区有囊状低密度区。②第6周和12周时两组骨密度和矿物质含量差异有显著性意义(P < 0.01)。③在组织学上,6周时治疗组骨细胞及微毛细血管明显多于对照组;12周治疗组新生骨组织修复达软骨下,对照组植入骨块仍有少量未吸收。 结论：重组合异种骨复合血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞具有明显的成骨诱导作用,能有效促进非创伤性股骨头坏死的早期修复。 关键词：股骨头坏死;骨髓间充质干细胞;血管内皮生长因子;重组合异种骨     

重组人骨形态发生蛋白2晚期自体骨痂成骨对血管内皮生长因子表达的影响

背景：重组人骨形态发生蛋白2和重组人骨形态发生蛋白7治疗骨缺损已经应用于多种实验动物模型。作者前期实验在兔自体髂骨与骨痂骨等长骨骨折治疗中应用，已取得满意效果。 目的：验证采用骨折断端周围晚期自体骨痂复合重组人骨形态发生蛋白2移植治疗骨缺损效果，并观察血管内皮生长因子对骨折愈合的影响。 设计、时间及地点：随机对照实验，于2008-08/2009-01在本溪市中心医院科研实验室和中国医科大学附属二院实验动物中心完成。 材料：2.0~2.5 kg的成年健康日本大耳白兔20只。 方法：将兔行双侧桡骨中段模拟骨折，12周后观察至明显骨痂生长随机分配实验Ⅰ组10只，实验Ⅱ组10只。在原骨折部位手术，切除骨痂备用，同时切除骨折端使之缺损1.5 cm，实验Ⅰ组，左桡骨移植复合重组人骨形态发生蛋白2骨痂为为骨形态发生蛋白2骨痂组，右桡骨移植髂骨为移植自体髂骨组，实验Ⅱ组，左桡骨移植晚期自体骨痂为移植晚期自体骨痂组，右桡骨空白对照为空白对照组。 主要观察指标：于术后14 d取标本检测各组兔血管内皮生长因子基因mRNA表达水平的。 结果：骨形态发生蛋白2骨痂组、移植髂骨组的血管内皮生长因子mRNA及蛋白表达水平差异无显著性意义(P > 0.05)；移植晚期自体骨痂组、空白对照组血管内皮生长因子未见明显表达。骨形态发生蛋白2骨痂组、移植髂骨组的血管内皮生长因子蛋白表达及基因表达明显高于移植晚期自体骨痂组、空白对照组(P < 0.05)。 结论：骨折断端周围晚期自体骨痂复合重组人骨形态发生蛋白2明显促进血管内皮生长因子的合成分泌，对促进骨缺损愈合有积极意义。     

纳米材料支架与骨髓间充质干细胞构建纳米骨修复兔股骨头坏死

摘要 背景：清华大学材料系制备的纳米晶胶原基骨修复材料的化学性能和物理性能均符合人体内环境要求,具有良好的生物相容性。 目的：利用纳米材料和组织工程技术,探索骨髓间充质干细胞和纳米晶胶原基骨修复材料在骨坏死修复中的效果。 方法：制备骨髓间充质干细胞与纳米骨复合体。取46只新西兰大白兔建立双侧股骨头坏死动物模型,随机分为3组。假手术组不做任何治疗;单纯纳米骨植入组植入纳米骨;纳米骨+骨髓间充质干细胞组植入复合了干细胞的纳米骨。对植入后4,8,12周的股骨头行影像学观察以及组织学观察。 结果与结论：X射线检查：植入后12周,假手术组兔股骨头有塌陷;单纯纳米骨植入组充填区与周围组织区别不明显,周边有新生骨小梁;纳米骨+骨髓间充质干细胞复合体植入组充填区近似周围组织,充填区分布有骨小梁。组织学观察：4周时,假手术组股骨头坏死区无明显变化,其他两组植入物降解和新骨替代;8周时,假手术组股骨头负重区软骨面部分缺损,其他两组坏死区初步修复,可见成骨和材料降解;12周时,假手术组坏死区仍未修复,部分股骨头有塌陷,其他两组坏死区修复,纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组骨小梁结构形成。结果表明,单纯纳米骨植入组和纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组在股骨头坏死成骨方面效果优于假手术组,纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组成骨更佳。     

构建稳定表达血管内皮细胞生长因子 的人间充质干细胞

背景：血管内皮细胞生长因子可有效治疗缺血性心脏病,但其在体内难以保持持续的有效浓度。 目的：构建稳定表达血管内皮细胞生长因子的人骨髓间充质干细胞株,检测经基因转染后外源基因的表达。 设计、时间及地点：观察实验,于2006-03/2007-04在上海胸科医院完成。 材料：人骨髓间充质干细胞株、血管内皮细胞生长因子由上海市胸科医院胸部肿瘤研究所基础实验室提供。 方法：扩增血管内皮细胞生长因子片断,构建pcPGK- hVEGF 165真核表达质粒,利用脂质体介导转染人骨髓间充质干细胞,然后进行阳性细胞克隆筛选。 主要观察指标：以RT-PCR、PCR、Western Blot、 ELISA 方法检测在稳定转染了pcPGK-VEGF165-IRES-GFP的3株细胞和稳定转染pcPGK- IRES-GFP的3株细胞中,人血管内皮细胞生长因子165在人骨髓间充质干细胞中的表达情况。 结果：扩增血管内皮细胞生长因子后,成功了构建质粒 pcPGK-hVEGF165,并利用脂质体顺利转染了人骨髓间充质干细胞,并筛选出稳定表达的细胞株。RT-PCR、PCR检测结果显示,在稳定转染血管内皮细胞生长因子骨髓间充质干细胞中表达的血管内皮细胞生长因子165信使RNA明显高于对照及未转染的人骨髓间充质干细胞,Western Blot、ELISA检测结果显示,稳定转染血管内皮细胞生长因子人骨髓间充质干细胞及培养上清中的血管内皮细胞生长因子蛋白明显高于对照及未转染的人骨髓间充质干细胞。 结论：采用脂质体介导基因转移技术可将人血管内皮细胞生长因子165顺利转染人骨髓间充质干细胞中,并获得稳定表达血管内皮细胞生长因子165的细胞株。     

纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白复合物修复兔桡骨大段缺损及局部血管内皮细胞生长因子的表达

摘要 背景：研究发现,在小段骨缺损中植入骨或仿生骨组织,坏死组织逐渐被替换,移植骨中会长入有活性的血管肉芽组织,移植骨被吸收,新骨主动形成。但在大段骨缺损,这一过程发生较慢且不完全。 目的：观察纳米级羟基磷灰石材料复合骨形态发生蛋白后大段骨缺损修复能力及诱导生成血管能力。 方法：制作兔桡骨大段骨缺损模型,抽签随机分2组,选择一侧分别植入纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白、纳米级羟基磷灰石修复,均以另一侧为空白对照。植入后6个月行大体观察、X射线、组织形态学检查、组织切片碱性磷酸酶染色、成骨量分析、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率及阳性血管数检测。 结果与结论：空白对照组基本无骨组织生成。纳米级羟基磷灰石植入后被新生骨组织分割成小块,材料原有结构破坏。纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白组较纳米级羟基磷灰石组残存材料更少,材料降解更为彻底。纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白组成骨量、血管内皮细胞生长因子表达及血管内皮细胞生长因子阳性血管数目均明显高于纳米级羟基磷灰石组(P < 0.001),且血管内皮细胞生长因子表达与血管内皮细胞生长因子阳性血管数目成正比关系。说明纳米级羟基磷灰石与骨形态发生蛋白复合后,骨修复能力进一步增强,诱导血管生成能力明显提高。 关键词：纳米级羟基磷灰石;血管内皮细胞生长因子;骨形态发生蛋白;血管生成;纳米生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.12.006     

血管内皮生长因子缓释系统复合成骨诱导的骨髓间质干细胞修复骨缺损

背景：从目前文献报道来看,生长因子缓释系统在骨科方面的应用研究主要集中在软骨修复方面,关于复合组织工程骨修复骨缺损的研究报道较少。目的：构建复合组织工程骨,观察其修复骨缺损的效果。方法：①通过血管内皮生长因子、肝素和纤维蛋白胶的不同组合构建复合支架缓释系统,经检测选取最优组种植成骨诱导的骨髓间质干细胞构建复合组织工程骨。②36只SD大鼠制备股骨干骨缺损模型后随机分为3组,分别植入上述复合组织工程骨和复合支架缓释系统,空白对照组不植入任何材料,3组均予内固定。③ELISA方法检测样本释放的血管内皮生长因子浓度以评价复合支架缓释系统的缓释性能;于植入后1,4,12,24周行X射线检查及骨组织碱性磷酸酶染色评价各组动物骨缺损修复水平。结果与结论：经血管内皮生长因子/肝素/纤维蛋白修饰的纳米晶胶原基骨复合支架缓释系统在体外环境缓释30 d后依然高浓度释放血管内皮生长因子,且缓释曲线平直;动物实验中植入的复合组织工程骨在24周内完全降解,骨缺损修复完成,骨缺损部位碱性磷酸酶活性明显高于复合支架缓释系统组、空白对照组。结果显示该复合支架缓释系统具有优异的缓释性能,在该缓释系统上种植成骨诱导的骨髓间充质干细胞后,能够提高骨缺损修复的速度和质量。     

自体骨髓间充质干细胞动脉灌注联合局部注射治疗股骨头坏死

背景：细胞水平研究发现,股骨头缺血坏死患者股骨近端成骨细胞增殖能力降低,股骨头内间充质干细胞的数量减少。因此,对股骨头缺血坏死的治疗应在改善血供的同时,还应在坏死区局部补充具有成骨能力的种子细胞。 目的：观察自体骨髓间充质干细胞动脉灌注联合局部穿刺注射介入治疗股骨头缺血性坏死的临床疗效。 方法：研究组32例股骨头缺血死患者,采用seldinger技术经皮-股动脉穿刺将导管选至股骨头供养动脉,灌注脲激酶30× 104 U,罂粟硷30 mg;然后经旋股内动脉灌注骨髓间充质干细胞悬液10 mL,经皮穿刺股骨头坏死区多点注射骨髓间充质干细胞悬液10 mL,骨髓间充质干细胞数量为2×107~2×108个。同期对照组34例股骨头缺血死患者,单纯采用动脉溶栓介入治疗进行比较。两组间隔2,4周再进行第2,3次介入治疗,3次为1个疗程。 结果与结论：研究组32例患者,股骨头、颈区域狭窄闭塞血管再通,股骨头血管染色区域明显增大,坏死区域逐渐缩小29例;治疗后研究组关节活动度改善程度优于对照组;研究组疼痛缓解有效率为93.8%、临床治愈率为84.4%,均高于对照组。结果显示经动脉溶栓后灌注自体骨髓间充质干细胞,联合经皮穿刺局部多点注射介入治疗股骨头缺血性坏死可以提高疗效、缓解疼痛、改善关节功能。     

细胞支架与骨形态发生蛋白及血管内皮生长因子复合修复大鼠股骨缺损

背景：随着骨组织工程学研究的深入,细胞因子对干细胞向成骨细胞转化和对骨愈合的影响越来越受到重视。 目的：观察骨形态发生蛋白(bone morphogenic protein,BMP)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)复合骨髓间充质干细胞(marrowmesenchymal stem cells,MSCs)和纳米晶胶原基骨(nano-Hydroxyapatite/collagen,nHAC)复合物修复大鼠股骨骨缺损的效果。 设计、时间及地点：完全随机分组设计,对比观察实验,于2007-12/2008-08在江苏大学临床医学院实验室完成。 材料：将培养的第3代大鼠MSCs密度调整为5×109 L-1,接种到nHAC材料表面,制成MSCs/nHAC复合支架。取复合培养的支架分别与BMP混悬液、聚乙烯吡咯烷酮、VEGF溶液混匀,负压下真空抽吸,冻干24 h备用(每鼠所植入支架含BMP 15 mg,VEGF0.8 μg)。 方法：将30只SD大鼠按照随机数字表法分3组制成股骨缺损模型：单纯nHAC组骨缺损处单纯植入nHAC;MSCs/nHAC组植入MSCs/nHAC复合物;VEGF/BMP/MSCs/nHAC组植入VEGF/BMP/MSCs/nHAC复合物。 主要观察指标：术后2,4,8,12周行影像学和组织学观察;术后12周行环境扫描电镜观察。 结果：①各时间点动物均未出现排斥及炎症反应,创口愈合良好。②术后各时间点VEGF/BMP/MSCs/nHAC组放射学评分高于与其余2组 (P < 0.05)。③组织学检查结果显示MSCs/nHAC组、VEGF/BMP/MSCs/nHAC组较单纯nHAC组能更快的促进大鼠股骨缺损处骨再生;VEGF/BMP/MSCs/nHAC组的促进作用更明显。④术后12周扫描电镜观察单纯nHAC组骨纤维排列不规则,可见大量骨陷窝;MSCs/nHAC组可见大量成骨细胞,中量骨小梁结构,但仍可见间隙;VEGF/BMP/MSCs/nHAC组可见哈佛系统,大量骨小梁排列规则。 结论：VEGF/BMP/MSCs/nHAC复合物较单纯nHAC或MSCs/nHAC复合物有更好的成骨能力。     

体外构建腺病毒介导骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石的植骨材料

背景：随着组织工程和基因工程技术迅速发展,基因增强的组织工程骨为临床治疗骨缺损带来美好的前景。 目的：观察经腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2表达载体(Ad-BMP-2)转染后的兔骨髓间充质干细胞在纳米羟基磷灰石植骨材料上的黏附、增殖及骨形态发生蛋白2的表达情况。 方法：用Ad-BMP-2转染兔骨髓间充质干细胞,免疫组化、蛋白印迹法检测转染后细胞内骨形态发生蛋白2的表达情况。将转染48 h的细胞均匀接种到纳米羟基磷灰石植骨材料上,扫描电镜观察细胞黏附状况,并采用MTT比色法测定骨髓间充质干细胞的增殖情况;消化收集黏附植骨材料上第3,5,7天的细胞,蛋白印迹检测黏附材料上细胞骨形态发生蛋白2的表达。 结果与结论：转染后,骨髓间充质干细胞内骨形态发生蛋白2有高表达;扫描电镜见转染细胞在纳米羟基磷灰石材料孔隙周围及孔隙内黏附生长良好并大量增殖,MTT分析结果显示,纳米羟基磷灰石对骨髓间充质干细胞的体外增殖无抑制作用,复合后骨形态发生蛋白2有较高表达。结果表明经Ad-BMP-2转染后的骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石植骨材料生物相容性好,细胞在材料上能稳定长效地分泌骨形态发生蛋白2。     

骨髓间充质干细胞联合茶黄素治疗兔激素性股骨头坏死

背景：股骨头坏死形成机制中,脂代谢紊乱学说受到许多学者的重视。茶叶提取物茶黄素具有降脂作用,在骨髓间充质干细胞培养中可抑制激素诱导的成脂分化,加强其成骨能力。 目的：观察骨髓间充质干细胞联合茶黄素治疗激素性股骨头坏死的效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008-03/06在安徽医科大学实验中心完成。 材料：洁净级健康成年新西兰大白兔24只,随机分为4组：模型对照组、单纯减压组、细胞移植组、细胞联合茶黄素组,6只/组。实验所用茶黄素为茶黄素单体,纯度>60%,由上海嘉会生物科技有限公司生产,批号20040828。 方法：体外分离培养兔自体骨髓间充质干细胞,传至第3代后调整细胞密度为2×1010 L-1复合于3 cm×2 cm明胶海绵上,每块明胶海绵含细胞悬液60μL,在细胞培养箱中孵育4 h备用。各组兔均采用液氮冷冻法建立激素性股骨头坏死模型,自然复温后钻孔,模型对照组不作任何处理,单纯减压组植入明胶海绵,细胞移植组、细胞联合茶黄素组植入复合有兔自体骨髓间充质干细胞的明胶海绵,同时细胞联合茶黄素组每天分3次灌服茶黄素250 mg,直至处死。 主要观察指标：动物一般情况,髋部MRI扫描观察股骨头坏死区信号变化,以及股骨头标本组织学观察、扫描电镜观察结果。 结果：造模后8周,细胞移植组、细胞联合茶黄素组兔活动明显增加,走路姿势逐步好转。造模后4周,各组均未见明显坏死区信号改变;造模后8周,模型对照组坏死低信号区明显扩大,单纯减压组低信号区无明显变化,细胞移植组低信号区范围略微缩小,细胞联合茶黄素组低信号区明显缩小,骨密度信号接近正常。与其余3组比较,造模后4,8周细胞联合茶黄素组空骨陷窝阳性数均明显减少(P < 0.05)。扫描电镜下,造模后8周模型对照组骨小梁多处断裂塌陷,髓腔内有大量脂肪细胞堆积;单纯减压组部分骨小梁可见裂痕;细胞移植组骨小梁不致密;细胞联合茶黄素组骨小梁结构规整致密,成骨细胞多,骨细胞及基质胶原纤维正常,髓腔规则。 结论：茶黄素能促进骨髓间充质干细胞成骨,在髓芯减压并骨髓间充质干细胞移植的基础上灌服给予茶黄素治疗兔激素性股骨头坏死的效果较好。     

骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死的研究现状

背景：股骨头缺血性坏死发生在高承重区的髋关节,是一种特殊形式的无菌性骨坏死。骨髓间充质干细胞可能对坏死的股骨头具有很好的修复作用。 目的：了解骨髓间充质干细胞移植治疗早期股骨头缺血性坏死的研究进展,为进一步研究打下基础。 方法：以Avascular necrosis of femur head,Femur head necrosis,Osteonecrosis,Bone marrow mesenchymal stem cells,Mesenchymal stem cells,Multipotent stem cells为检索词,检索Pubmed数据库(2000-01/2009-04);以股骨头缺血性坏死,骨髓间充质干细胞为检索词,检索CNKI数据库(1989-01/2009-04)。文献检索语种限制为英文和中文。纳入研究骨髓间充质干细胞的生物特性和功能、股骨头缺血性坏死的病因和病理、骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死的相关研究;排除重复文献。 结果与结论：计算机初检得到800余篇文献,根据纳入排除标准,对其中38篇文献进行分析。骨髓间充质干细胞在适当的培养条件下可以分化为软骨细胞、骨细胞和脂肪细胞。随着干细胞工程的发展,骨髓间充质干细胞移植可能是一种修复骨坏死有效的治疗方法。文章叙述了股骨头缺血性坏死的病因、病理,分析了骨髓间质干细胞治疗股骨头缺血性坏死的理论依据,通过比较国内外骨髓间质干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死的动物实验研究和临床实验研究,来证实骨髓间充质干细胞治疗股骨头缺血性坏死的效果,希望以此找到更好的治疗方法。     

骨髓间充质干细胞移植及生长相关蛋白43表达在脑修复中的作用

背景：研究证实骨髓间充质干细胞移植能够促进脑功能恢复,并对大鼠脑皮质及海马结构损伤具有修复作用,可能与细胞的自身代偿以及神经生长递质的参与有关,也可能是由于神经应激性损伤刺激靶组织细胞分泌各种神经因子的表达有关。 目的：从细胞生物学的角度,观察大鼠脑缺血损伤后骨髓间充质干细胞移植对神经再生及脑的修复作用。 方法：参考改良Nagasawa法建立大脑中动脉闭塞再灌注模型后,实施骨髓间充质干细胞移植,并分别进行跑台运动训练和水迷宫康复训练,进行神经功能评分及学习记忆评分。采用TUNEL法检测脑皮质区及海马区凋亡神经元的表达以及免疫组化技术检测生长相关蛋白43蛋白在两区的表达变化。 结果与结论：移植组16 h移植骨髓间充质干细胞在皮质区及海马CA1区表达明显增加;7 d细胞表达达高峰,分化细胞明显增加。移植后运动训练7,19,21 d移植组mNSS评分低于模型组(P均< 0.01);移植组大鼠水迷宫试验平台潜伏期的时间较模型组明显缩短(P < 0.05);移植组大鼠穿越平台次数较模型组增多(P < 0.05);缺血再灌注24 h凋亡细胞达高峰,3 d梗死体积测量为最大值;再灌注19 d生长相关蛋白43达高峰。提示大鼠脑缺血损伤介导了神经功能缺损,骨髓间充质干细胞移植促进了神经再生,生长相关蛋白43表达上调抑制神经元凋亡,进一步促进了脑梗死灶的修复。