復(fù)合血管生成素1基因及富血小板血漿的組織工程骨修復(fù)橈骨骨缺損.pdf

1、節(jié)段性骨缺損一直是骨科臨床治療的難題。目前主要采用吻合血管的腓骨移植和骨遷徙手術(shù)治療,盡管有成功報(bào)道,但仍存在諸多不足。隨著組織工程學(xué)的發(fā)展,用基因方法復(fù)合成骨細(xì)胞、外源性生長(zhǎng)因子和支架材料的組織工程骨,在實(shí)驗(yàn)研究和臨床應(yīng)用中均顯示了較好前景。組織工程骨的血管化問(wèn)題是影響其應(yīng)用于臨床的重要因素之一,血管生成素1(Angiopoietin-1,Ang-1)基因具有很強(qiáng)的成血管作用,富血小板血漿(platelet-rich plasma,P

2、RP)內(nèi)含有多種高濃度的生長(zhǎng)因子,在骨折愈合中有重要作用。構(gòu)建Ang-1基因修飾、復(fù)合PRP的組織工程骨,可實(shí)現(xiàn)骨與血供的聯(lián)合重建,成為促進(jìn)節(jié)段性骨缺損修復(fù)的一種有效方法。但迄今為止國(guó)內(nèi)外這方面的研究尚未深入。
　　目的:探討以β磷酸三鈣(β-tricalcium phosphate,β-TCP)為支架,復(fù)合PRP和轉(zhuǎn)染Ang-1基因的組織工程骨修復(fù)節(jié)段性骨缺損的能力。
　　方法:取兔股骨骨髓分離培養(yǎng)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bon

3、e mesenchymalstem cells,MSCs),將Ang-1基因通過(guò)慢病毒轉(zhuǎn)染至第2代MSCs,轉(zhuǎn)染后48 h接種于β-TCP上培養(yǎng),然后復(fù)合0.5 ml PRP,制備復(fù)合PRP的組織工程骨。取30只3月齡新西蘭大白兔制備雙側(cè)橈骨15 mm骨缺損模型,采用自身對(duì)照,隨機(jī)于每只動(dòng)物左側(cè)或右側(cè)骨缺損處植入轉(zhuǎn)染Ang-1基因的組織工程骨(實(shí)驗(yàn)組)及未轉(zhuǎn)染Ang-1基因的組織工程骨(對(duì)照組)。術(shù)后行大體觀察,于2、4、8、12周行X

4、線片觀察,取材行HE染色、免疫組織化學(xué)染色及生物力學(xué)檢測(cè)。
　　結(jié)果:細(xì)胞轉(zhuǎn)染48 h后轉(zhuǎn)染效率＞95％,通過(guò)RT-PCR檢測(cè)到轉(zhuǎn)染細(xì)胞內(nèi)Ang-1基因表達(dá)顯著增高。術(shù)后所有動(dòng)物患肢活動(dòng)良好。X線片觀察示實(shí)驗(yàn)組術(shù)后4周骨缺損處已有部分骨痂形成,8周有部分骨性愈合,12周骨缺損處完全骨性愈合;對(duì)照組至術(shù)后12周時(shí)無(wú)骨性愈合。HE染色示實(shí)驗(yàn)組術(shù)后8周有毛細(xì)血管出現(xiàn),12周大量毛細(xì)血管生長(zhǎng)于新生骨中;對(duì)照組8周未見(jiàn)新生毛細(xì)血管,12周見(jiàn)

5、少量血管。術(shù)后8周、12周實(shí)驗(yàn)組微血管密度(microvessel density,MVD)分別為(50.1±7.8)個(gè)/mm2和(66.1±3.5)個(gè)/mm2,對(duì)照組分別為0和(30.3±7.2)個(gè)/mm2;術(shù)后12周兩組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-2.107,P=0.031)。免疫組織化學(xué)染色觀察示術(shù)后8周實(shí)驗(yàn)組仍有Ang-1分泌。生物力學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示術(shù)后12周實(shí)驗(yàn)組壓縮實(shí)驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)的最大負(fù)荷均顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)