SDF-1引導(dǎo)膜協(xié)同BMP-2促進(jìn)CXCR4+-BMSCs修復(fù)大段骨缺損的研究.pdf

1、目的：
　　(1)驗(yàn)證介導(dǎo) CXCR4的慢病毒轉(zhuǎn)染骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(Bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs)后 BMSCs表達(dá) CXCR4增加;(2)檢測(cè)CXCR4+-BMSCs向基質(zhì)細(xì)胞衍生因子l(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)的定向趨化能力;(3)構(gòu)建SDF-1/I型膠原/殼聚糖復(fù)合膜，檢測(cè)膜的表征、溶脹率、生物相容性、緩控釋放SDF-1；(4

2、)構(gòu)建山羊脛骨缺損模型，通過(guò)將SDF-1/I型膠原/殼聚糖復(fù)合膜復(fù)合于組織工程骨中，觀察結(jié)合CXCR4+-BMSCs及BMP-2促進(jìn)大段骨缺損修復(fù)的效果，為最終治療大段骨缺損提供一種治療上的可能。
　　方法：
　　(1)全骨髓貼壁法分離培養(yǎng)山羊BMSCs，并通過(guò)成骨、成脂、成軟骨多方誘導(dǎo)，并進(jìn)行相應(yīng)染色鑒定;從形態(tài)學(xué)角度觀察細(xì)胞形態(tài)，活死細(xì)胞染色液染色傳三代細(xì)胞，DAPI液染色細(xì)胞核；將介導(dǎo)CXCR4的慢病毒載體轉(zhuǎn)染BMSC

3、s，并通過(guò)熒光及蛋白的表達(dá)來(lái)驗(yàn)證轉(zhuǎn)染效果;(2)通過(guò) Transwell實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證CXCR4+-BMSCs向 SDF-1趨化能力強(qiáng)于 BMSCs；(3)利用冷凍干燥法制備SDF-1/I型膠原/殼聚糖引導(dǎo)膜，通過(guò)掃描電鏡觀察其表征并檢測(cè)溶脹率；使用含有溶酶菌的PBS液模仿體內(nèi)酶降解生物膜，用ELISA試劑盒檢測(cè)不同時(shí)間點(diǎn)的SDF-1濃度；用MTS法檢測(cè)SDF-1引導(dǎo)膜對(duì)三組細(xì)胞增殖、分化的影響；(4)采用介入微循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)建山羊脛骨大段骨缺

4、損模型，并利用此動(dòng)物模型，給予灌注CXCR4+-BMSCs及BMP治療，觀察山羊一般情況并利用影像學(xué)觀測(cè)脛骨修復(fù)的變化。(5)數(shù)據(jù)表示為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，采用SPSS19.0軟件分析統(tǒng)計(jì)，組間兩比較采用Student-Newman-Keuls檢驗(yàn)，各組間差異使用單因素方差分析，p<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果:
　　(1)BMSCs在活死細(xì)胞染色液染色后全部呈現(xiàn)良好活性，綠色熒光強(qiáng)，DAPI染色后的細(xì)胞核形態(tài)良好，未見(jiàn)明

5、顯凋亡，CXCR4基因轉(zhuǎn)染的傳三代BMSCs表達(dá)CXCR4水平較轉(zhuǎn)染前明顯升高；(2)Transwell實(shí)驗(yàn)表明CXCR4+-BMSCs對(duì)SDF-l的趨化能力比BMSCs明顯升高(p<0.05)；(3)成功制備SDF-1/I型膠原/殼聚糖復(fù)合膜，復(fù)合膜呈疏松多孔的海綿狀，溶脹率98％，平均孔徑分別為(131±12)um;復(fù)合膜在含溶菌酶的PBS中可緩慢而持久地釋放SDF-1；復(fù)合膜用于培養(yǎng)BMSCs，可以保持細(xì)胞增殖狀態(tài)，電鏡及能譜掃描

6、下可觀察到增殖分裂的細(xì)胞；(4)成功構(gòu)建介入微循環(huán)系統(tǒng)修復(fù)山羊脛骨大段骨缺損模型，山羊行走、奔跑功能恢復(fù)良好，影像學(xué)可見(jiàn)上下骨痂相連緊密，組織工程骨大部分吸收。
　　結(jié)論：
　　(1)介導(dǎo)CXCR4的慢病毒載體能順利轉(zhuǎn)染通過(guò)全骨髓貼壁法分離培養(yǎng)的山羊BMSC，使其CXCR4過(guò)表達(dá),并明顯提高CXCR4+-BMSCs向SDF-1趨化的能力；(2)SDF-1/I型膠原/殼聚糖復(fù)合膜可體外降解并緩慢釋放SDF-1,生物相容性良好；