HA 复合rhBMP-2 转染的BMSCs 对羊胫骨延长骨愈合的影响

【摘 要】 目的 评价HA 复合rhBMP-2 的腺病毒（adenovirus mediated rhBMP-2，Adv-rhBMP-2）转染的羊BMSCs 对骨痂延长骨愈合的影响。 方法 成年山羊19 只，雌雄不限，体重15 ～ 20 kg。于每只羊髂嵴上穿刺抽取骨髓10 mL，常规传代培养BMSCs。取第3 代BMSCs，以感染复数200 转染腺病毒。取0.25% 胰蛋白酶消化转染后3 d 的细胞1 ×108 个，与HA 充分混匀制备Adv-rhBMP-2/BMSCs/HA。建立山羊右侧胫骨延长模型，术后立即于截骨部位注射自体细胞复合物。按术后注入物质不同随机分成4 组：A 组为Adv-rhBMP-2/BMSCs/HA 组（n=6），B 组为Adv-rhBMP-2/BMSCs 组（n=5），C 组为Adv-β-gal/BMSCs/HA 组（n=4），D 组为空白组（n=4）。术后第7 天开始行胫骨延长，速度1 mm/d，共延长4 周。术后5、8、12 周摄X 线片观察骨痂生长情况，12 周处死动物，取标本分别行骨密度检测、生物力学测定、组织学观察和骨形态计量学分析。 结果 X 线片检查示，术后5、8 周A、B 组骨痂生成量明显多于C、D 组，X 线片定量评分A、B 组明显高于C、D 组，差异均有统计学意义（P lt; 0.05）；12 周各组均在骨延长部位形成连续骨痂。骨密度测定：术后12 周A、B、C、D 组延长部位骨矿物质含量分别为（4.175 ± 1.921）、（2.600 ± 0.638）、（2.425 ± 0.826）和（1.175 ± 0.574） g，骨矿物质密度分别为（0.612 ± 0.196）、（0.630 ± 0.159）、（0.450 ± 0.166）和（0.266 ± 0.113）g/cm2，A、B 组显著高于C、D组（P lt; 0.05）。生物力学测定：A、B、C、D 组最大载荷分别为（490.20 ± 155.08）、（350.59 ± 80.48）、（221.95 ± 68.79）和（150.65 ± 92.29）N，弹性模量为（178.24 ± 105.80）、（105.88 ± 27.09）、（81.18 ± 48.67）和（50.35 ± 47.64）MPa，各指标A组显著高于C、D 组（P lt; 0.05）。组织学观察见A 组骨延长处大量新生骨组织，骨小梁多为纵行网状排列。骨形态计量分析示A、B、C、D 组新骨体积分别为72.35% ± 5.68%、67.58% ± 7.42%、49.63% ± 4.87% 和38.87% ± 2.35%，A 组新生骨生成量明显比D 组多（P lt; 0.05）。 结论 HA 复合rhBMP-2 修饰的BMSCs 制备的组织工程骨可促进羊胫骨延长骨愈合。