眼眶骨折所致的眼眶骨缺损是眼科常见疾病，会导致不同程度的面中部畸形、眼球位置及视功能异常等。目前常用的眼眶骨缺损的修复方法是将生物材料连接在骨缺损的两端，起到支撑眶内容物的作用，但多存在感染、排异、移位等并发症。本研究联合应用体外基因治疗技术和组织工程技术，观察基因增强的组织工程骨对眶骨缺损的修复效果。 目的： 将VEGF基因和BMP2基因通过复制缺陷型腺病毒载体导入骨髓基质干细胞(BMSCs)，使之能够稳定表达目的蛋白，并作为种子细胞构建基因修饰的组织工程化骨，回植动物体内修复眶骨缺损。通过增强组织工程化骨的早期血管化和成骨能力，增加体内新骨形成量，加快骨缺损修复和骨愈合的进程。 方法： 1.抽取实验动物的骨髓，分离培养BMSCs，用携带人VEGF和BMP2基因的腺病毒载体转染BMSCs，以未转染组BMSCs为对照，进行细胞生物学及成骨活性检测，包括：①RT-PCR及荧光定量PCR检测目的基因表达情况；②免疫细胞化学及Western-blot检测目的蛋白分泌情况；③流式细胞仪检测细胞周期的改变；④MTT法生长曲线检测细胞增殖能力；⑤成骨分化能力的检测。 2.将分别转染VEGF基因和转染BMP2基因的BMSCs按照10:1，4:1，1:1，1:4，1:10的比例进行混合，以等相同数量的细胞与等体积的珊瑚支架材料体外复合培养，观察细胞在支架上的生长增殖情况及ELISA检测目的蛋白的持续分泌情况。将细胞材料复合体植入裸鼠皮下，分别于植入后2w、4w、8w取材进行组织学检测，比较其异位成骨能力，筛选出代表最适成骨能力的基因组合比例。 3.制备兔眶下缘12mm长的节段性骨缺损模型，分别以自体未转染基因的BMSCs和转染基因的BMSCs构建组织工程骨，自体回植修复骨缺损，以单纯材料组和旷置组作为对照。术后4w、8w、16w取材，行大体观察、骨密度检测、Micro-CT检查、组织学和组织形态学的观察，对结果进行统计分析，评价基因增强的组织工程骨修复眶下缘骨缺损效果。 4.在比格犬的眼眶内侧壁对应筛窦的位置，制备直径12mm的圆形眶壁骨缺损模型，分别以自体未转染基因的BMSCs和转染基因的BMSCs构建组织工程骨，自体回植修复骨缺损，以单纯材料组和旷置组作为对照。术后4w、12w、24w分别取材，进行大体观察、骨密度检测、Micro-CT检查、组织学及组织学形态学观察，对结果进行统计分析，评价基因增强的组织工程骨修复眼眶壁骨缺损的修复效果。 结果： 1.MOI=150时转染BMSCs，转染效率能达到95％以上。细胞转染基因后其生长周期、增殖能力不受影响，转染后的BMSCs能够高表达目的基因和蛋白，其中转染BMP2的细胞成骨分化能力明显增强。 2.转基因的BMSCs按照不同比例混合，复合珊瑚材料植入裸鼠体内后的成骨效果明显不同。2w时材料内部大部分为纤维组织所填充。4w时开始出现肥大软骨细胞，并有少量的类骨质形成。8w时以VEGF:BMP2为1:4组的新生骨量明显高于其他各组(p<0.05)。转染VEGF组形成的新生血管数量明显多于其他各组，但成骨量却少于转染BMP2组(p<0.05)。 3.12mm长的兔眶下缘骨缺损在本研究观察期内无1例自行愈合。以转基因的自体BMSCs构建的组织工程骨修复效果各有不同：4w时BMP2+VEGF组新骨生成速度(4.92±0.36μm/day)明显高于BMP2组(3.25±0.17μm/day)；VEGF组(2.67±0.79μm/day)和未转染基因组(2.33±0.3μm/day)(p<0.05)；16w时BMP2+VEGF组已完全修复骨缺损，新生骨的密度(618.35±63.54 mgHA/cm3)和与正常骨密度(573.36±26.35mgHA/cm3)无显著性差别，均明显高于其他各组(p<0.05)。 4.直径12mm的圆形犬眶内侧壁骨缺损在本研究观察期内无1例自行愈合。4w时，转VEGF组形成的新生血管数量最多，但成骨量却明显少于双转染组和转染BMP2组。12w时BMP2+VEGF组和转染BMP2组的成骨速度和新生骨量明显高于其他组(p<0.05)。24w时各组的成骨速度和骨组织内的血管计数没有统计学差异(p>0.05)。BMP2+VEGF组的新生骨体积(95.22±3.19％)接近骨缺损的体积，所形成骨组织的密度(691.15±97.15)与正常骨密度(749.15±67.08)没有显著性差异(p>0.05)。 结论： 1.外源基因VEGF165和BMP2基因导入BMSCs后，BMSCs能够高表达目的蛋白。 2.转基因的BMSCs复合珊瑚材料后，能够在体外持续表达目的蛋白。不同比例的转基因细胞构建的组织工程骨的体内血管生成和成骨能力不同，当转VEGF和转BMP2的细胞比为1:4时异位成骨的能力最强。 3.兔眶下缘12mm长的节段性骨缺损符合标准骨缺损的要求，BMP2+VEGF组的早期血管化和成骨能力均优于单基因转染组和未转染基因组，16w时能够修复眶下缘骨缺损。 4.犬的眼眶内侧壁与筛窦毗邻，与人类的眼眶结构相似，可作为研究临床眶壁修复的实验动物。直径12mm的圆形眶内侧壁骨缺损符合标准骨缺损的要求。 5.携带双基因的组织工程骨能够早期实现血管化，体内成骨能力增强，24w能够修复犬眶内侧壁标准骨缺损。