HIF-1α基因修饰骨髓间充质干细胞对下颌骨功能重建的作用

组织工程化骨中，由于早期血管、细胞及生长因子的缺乏，给下颌骨缺损修复后应用牙种植体重建口腔功能带来了挑战。文献报道，HIF-1α对血管形成和骨修复具有重要的作用，但其在常氧下易降解。本课题组在前期研究中发现，通过阻断HIF-1α的蛋白降解途径，可以稳定其在常氧下表达，提示在常氧条件下可对HIF-1α促进成血管及成骨的作用进行研究。本项目拟通过构建VHL-SiRNA质粒，转染BMSCs以沉默VHL基因，稳定HIF-1α在常氧下的表达。同时构建lenti-HIF-1α载体，转染后使VHL沉默的BMSCs中HIF-1α过表达，检测HIF-1α对下游靶基因如VEGF, Runx2等表达的调控作用，并观察转染HIF-1α的BMSCs与支架材料复合后在体内对血管生成和骨形成的促进作用，了解牙种植体骨整合的效果，为探索组织工程化骨与牙种植体之间有效的骨整合以及下颌骨缺损的功能性重建提供全新的思路。

组织工程化骨中，由于血管、细胞及生长因子的缺乏，给下颌骨缺损后应用牙种植体进行口腔生物功能重建带来了挑战。 本课题通过构建VHL-SiRNA质粒，转染BMSCs以沉默VHL基因，稳定HIF-1α在常氧下的表达。同时构建lenti-HIF-1α载体，转染后使VHL沉默的BMSCs中HIF-1α过表达，检测HIF-1α对下游靶基因VEGF, Runx2等表达的调控作用，并观察转染HIF-1α的BMSCs与支架材料复合后在体内外对血管生成和骨形成的促进作用。动物实验证实，基于HIF-1α对血管形成和骨修复具有重要的作用，组织工程化骨与牙种植体之间形成了有效的骨整合，为下颌骨缺损的生物功能性重建提供全新的思路。.课题组团队按项目任务书及课题严谨设计圆满完成了本项目规定的全部内容，课题组实际超额完成了课题中设定的系列任务。该课题研究结果分别在国际著名干细胞杂志 《Stem cells》 、生物材料学杂志《Biomaterials》及细胞学杂志《Cell proliferation》上发表。通过本项目的研究，让我们对 HIF-1α 基因促进成骨、成血管的作用有了全新的认识，对今后双重作用的因子研究提供了科学依据，对关键性成血管因子HIF-1α 将来临床治疗骨缺损提供了可靠的实验数据。为课题组今后继续应用 HIF-1α 因子研究和改善软硬组织缺血状况及构建组织工程骨修复颌骨和牙槽骨缺损以及拔牙创骨充填修复奠定了坚实的实验基础。 .研究成果参加了4次国际国内学术交流，完成高质量研究论著多篇，共发表论文11篇，其中国内核心期刊发表论文4篇，国外期刊（SCI）发表7篇。连续三年（2011-2013）举办国家级口腔种植新进展继续教育学习班3期，培养完成口腔医学硕士研究生1名、博士2名，取得了良好的社会效益。.本项目研究成果为应用HIF-1α 作为靶基因治疗局部严重缺血和骨缺损提供了令人兴奋的临床应用前景。如能够继续得到更多项目经费的资助，课题组将继续进行转化医学前的深入研究，旨在为临床血管重建和骨缺损的修复提供一条更有效途径。