转基因骨髓间充质干细胞与自体血小板凝胶生物支架构建组织工程骨的实验研究

骨重建是骨科学领域的核心和关键课题，自体骨移植仍是目前植骨术的最佳选择，但并发症发生率高达30%，因此寻求创伤小、更有效的骨生成技术显得尤为重要。随着基因技术和组织工程的飞速发展，将基因治疗和骨组织工程相结合的基因增强骨组织工程技术，为骨组织的再造提供了一个最具潜力的途径。在众多生长因子中，BMP2和BMP7是目前发现的成骨活性最强的蛋白质。血小板凝胶生物支架由自体富血小板血浆混合激活剂制备而成，不仅具有适合细胞生长的三维空间结构，还具有其他支架材料没有的丰富的自体细胞生长因子，能促进骨重建过程中的血管生成、种子细胞增殖和向成骨方向转化。本课题将BMP2以及BMP7基因共转染的骨髓基质干细胞复合自体血小板凝胶生物细胞支架构建组织工程骨，其不仅利用了BMP2和BMP7蛋白对干细胞的协同成骨分化作用，又能够充分利用生物细胞支架中丰富的生长因子，是一种优良的骨组织工程材料，具有广阔的应用前景。

骨重建是骨科学领域的核心和关键课题，自体骨移植仍是目前植骨术的最佳选择，但并发症发生率高达30%，因此寻求创伤小、更有效的骨生成技术显得尤为重要。随着基因技术和组织工程的飞速发展，将基因治疗和骨组织工程相结合的基因增强骨组织工程技术，为骨组织的再造提供了一个最具潜力的途径。在众多生长因子中，BMP2和BMP7是目前发现的成骨活性最强的蛋白质。血小板凝胶生物支架由自体富血小板血浆混合激活剂制备而成，不仅具有适合细胞生长的三维空间结构，还具有其他支架材料没有的丰富的自体细胞生长因子，能促进骨重建过程中的血管生成、种子细胞增殖和向成骨方向转化。.　　本项目通过全骨髓贴壁法，获取、分离、培养和扩增兔骨髓间充质干细胞BMSCs；以 pAd/CMV/V5-Dest 为载体构建 BMP2 和 BMP7 腺病毒，将两种基因按照分组分别转染第三代兔 BMSCs中；再采用 Lendersberg 法（两次离心法）制备得到 PRP；最终成功获得BMP2 以及 BMP7 基因共转染的骨髓基质干细胞复合自体血小板凝胶生物细胞支架构建组织工程骨。通过体外试验研究阶段和动物体内实验研究证实，本项目研究所获的转基因 BMSCs 与 PRP 构建的可注射组织工程骨，其成分均来源于自体,无免疫源性, 利用了 BMP2 和 BMP7 蛋白对干细胞的协同成骨分化作用，又充分利用生物细胞支架中丰富的生长因子，是一种优良的骨组织工程材料，具有广阔的应用前景。