「重組腺病毒 Ad–huVEGF121 轉染BMSC促進大段異體骨早期活化的...

2021-01-09 中安在線網站

　　創傷、炎症、腫瘤常會造成肢體大段骨缺損，給人體造成嚴重殘疾和功能障礙，目前臨床最理想的治療方法是行大段同種異體骨移植，這也是當前骨科領域研究的重點。但是大段異體骨經過體外去抗原免疫、深低溫冷凍等處理後，會散失活力，即使移植後很長時間也難以恢復活性。美國著名骨科專家Wheeler DL發現大段骨移植存在很多併發症，臨床失敗率高達60%以上。病理學家Erneking進一步分析回收的標本發現，大段骨移植後在人體活化十分緩慢,5年僅有20%活化，其餘大部分長期作為死骨存在。因此，如何促進死骨向活骨轉化是當前骨移植研究的焦點和難點。眾所周知，新陳代謝是生命體存活的標誌，同樣死骨和活骨的區別也是新陳代謝，異體骨修復過程首先是血管再生，帶入成骨細胞和骨生長因子,然後再進行骨再生。異體骨被宿主骨爬行替代的過程，實質是一個被宿主血管化的過程。新生血管形成可能與多種生長因子誘導有關,包括鹼性成纖維細胞生長因子、轉化生長因子β、骨形態發生蛋白和血管內皮細胞生長因子(VEGF)等。其中VEGF的優勢在於既可刺激血管形成又可促進骨的形成和改建，而且VEGF在骨修復重建過程中它能上調成骨相關的細胞因子BMP、PGE2等的表達,通過多種通路促進血管生成及骨修復。近年來研究發現：血管內皮生成因子(VEGF)是最重要的促血管生成、修復的細胞因子，已成功應用腫瘤治療及血管外科實踐中，在骨科領域國外也有少量文獻報導應用VEGF治療股骨頭缺血性壞死。由此提示，血管內皮細胞生長因子(VEGF)有可能會成為大段同種異體骨移植研究的新視點(創新點一)。

　　我們的研究思路是：將huVEG基因克隆至穿梭質粒,線性化後轉染含骨架質粒的BJ5183菌,能夠構建重組腺病毒質粒。由於腺病毒攜帶huVEGF121全長cDNA以及完整的真核表達系統,可以利用細胞內的酶表達huVEGF121,從而促進被轉染的骨髓基質幹細胞過渡表達VEGF因子，可以促進新血管生成。而後，在我們原有研究基礎上，利用重組腺病毒Ad – huVEG轉染的幹細胞種植於大段同種異體骨(創新點二)，術後4周開始讓實驗動物模擬人類直立負重(創新點三)，觀察移植骨的成骨速度、成骨量和移植骨的生物學性能變化(創新點四)。

　　我們的研究結果表明：分子生物學檢測顯示VEGF呈高表達狀態；X線檢查提示VEGF組骨痂明顯增多；病理學檢查顯示VEGF組有大量外骨痂包繞，與正常股骨相比較整個骨段明顯增粗，異體骨有壞死後弧形吸收窩，可見內外骨痂生長，髓腔內充滿大量骨母細胞，包繞著大量點狀、片狀、島狀骨小梁，外骨痂骨小梁已相互融合形成編織網狀骨；骨密度測定，VEGF組明顯高於對照組；生物力學測定正在進行中。

　　本課題設計有四個創新點：1、首次將VEGF應用於骨移植研究領域；2、首次將VEGF基因修飾的基質幹細胞引入大動物實驗中；3、首次用「直立兔」模型觀察應力刺激對骨癒合的影響；4、首次系統研究大段異體骨移植後的生物力學變化。正因為本課題有四個創新點，所以取得了較好的階段性成果，包括：中華系列論文2篇，核心期刊論文4篇，SCI收錄期刊論文1篇(修回待發)，進一步申請課題2項。

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