基因修饰干细胞控释在体构建眼眶骨壁的研究

眼眶骨壁外伤和缺损影响面部外形、眼球位置及视功能，治疗方法是将修复材料桥架在骨缺损部位，修复材料不能吸收和骨化、存在感染和排异的后患。用组织工程技术在体构建自体骨修复眶壁缺损是目前的研究热点。我们在前期研究中用腺病毒载体携带BMP-2和VEGF基因转染骨髓基质干细胞，构建组织工程骨成功修复了犬眶壁骨缺损。但存在的主要问题是腺病毒载体具有免疫原性和潜在致癌性，难以进入临床应用。为此，本课题采用微胶囊包裹基因修饰的骨髓基质干细胞，在体构建具有控释功能和免疫隔离作用的组织工程骨，安全有效地修复眶壁骨缺损，力图解决病毒载体的生物安全性问题。微囊化基因修饰干细胞技术平台的建立及其组织工程骨的构建，也为其他组织器官的修复和再生提供新思路。相关研究在国内外尚属空白。

眼眶外伤和眶壁缺损造成面部畸形、眼球移位，严重影响视功能，目前主要的治疗方法是将修复材料桥架在骨缺损部位，外源性的修复材料不能被吸收和骨化，且存在排异反应和感染的风险。用组织工程技术在体构建自体骨修复眶壁缺损是目前的研究热点。在前期研究中，我们用腺病毒载体携带骨形态发生蛋白-2 和血管内皮生长因子基因转染骨髓基质干细胞构建组织工程骨成功地修复了犬眶壁缺损。但病毒载体具有免疫原性和致病性的缺点，使得这项技术难以进入临床应用。为此，本课题利用微胶囊具有控释功能和免疫隔离作用，包裹腺病毒载体转染的骨髓基质干细胞，形成直径大小均一的微胶囊载体。细胞活性检测显示微囊化的细胞在体外培养28天后，仍然具有较强的活性，持续分泌大量BMP-2和VEGF因子。微囊化的骨髓基质干细胞与珊瑚材料复合后，植入到犬眼眶壁缺损处，术后24周，大体CT可见构建的组织工程骨完整地修复了眼眶骨缺损，实验动物处死后，取局部标本行micro-CT检测，观察到新生骨密度和骨体积均高于对照组,硬组织切片冯库萨染色显示实验组有大量自体新生骨形成和骨盐堆积，脱钙后的软组织切片行H&E染色，结果显示实验组有大量的新生血管形成，且无淋巴细胞浸润，局部无明显炎症反应。因此，利用微胶囊包裹基因修饰的干细胞构建组织工程骨，可有效地修复眼眶骨壁缺损，为解决病毒载体的生物安全性提供实验依据。同时，建立微囊化基因修饰干细胞技术平台及构建其组织工程骨，也为其他组织器官的修复和再生提供理论依据。. 国际交流方面，我们多次参加国际国内会议，并选派了1名研究生赴美国匹兹堡大学进行了2年的合作研究，从事本项目有关的毕业博士3名，目前还有2名博士研究生及2名硕士研究生从事于本课题相关的研究工作。. 在此项目的资助下，课题组已在IVOS、J Oral Maxillofac Surg、J Anat、Int J Mol Med、Biomed Mater、J Craniofac Surg等SCI收录杂志发表论文14篇，总影响因子(IF) 27.851分；发表核心期刊文章8篇；两项专利申请已受理，目前正在审批中。