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目的:将携带有OPG基因的慢病毒体外转染至大鼠BMSCs,并检测其表达结果,为体内基因治疗骨质疏松提供种子细胞。然后将转染成功的BMSCs注射到骨质疏松大鼠的骨髓腔内,分不同时段测定相关指标,观察测定其治疗效果,探索其治疗骨质疏松症的可行性。方法:体外实验选取清洁级2月龄的雌性SD大鼠2只,无菌条件下取其股骨和胫骨,分离和培养BMSCs,第三代时进行慢病毒转染,设立对照组(未经任何特殊处理)、未携带OPG基因慢病毒载体组(转染PGC-FU-RFP)、携带OPG基因慢病毒载体组(转染PGC-FU-OPG-RFP)。72h后,免疫荧光显微镜观察其荧光表达,流式细胞仪测定表达效率。体内试验选取健康6月龄雌性SD大鼠30只,随机分成5组,每组各6只:A组:假手术组;B组:双侧卵巢切除组。造模三个月后测定大鼠的骨密度。造模成功后,给予各组左股骨髓腔注射:B1组生理盐水;B2组BMSCs;B3组未转染OPG基因的BMSCs;B4组转染OPG基因的BMSCs。分别于注射后第6、12周后测定大鼠的骨密度,血清钙、磷浓度、血清骨碱性磷酸酶(B-ALP)及I型胶原交联C-末端肽(CTX-1),X线摄片观察股骨大体情况。12周后颈椎脱臼处死大鼠,进行双侧股骨标本大体观察,右侧股骨三点弯曲试验,并进行统计学分析。结果:体外实验成功培养出第三代大鼠的BMSCs,以MOI=100转染,72h后荧光表达满意,转染效率达70—80%。体内试验,造模前:骨密度测定,各组间无统计学差异。造模3月后:骨密度、血磷B组明显低于A组;血钙、B-ALP、CTX-1 B组明显高于A组,且有统计学意义(P<0.05)。骨髓腔注射BMSCs或生理盐水6周后:骨密度B组仍低于A组,B4组高于其余B组,B2、B3组均高于B1组;血钙B4组低于其余B组,血磷B4组高于其余B组,明显低于A组;B-ALP和CTX-1,B组仍明显高于A组,B4组明显低于其余B组,且有统计学意义(P<0.05)。骨髓腔注射BMSCs或生理盐水12周后,除血磷、B-ALP、CTX-1 B4组与A组无差异外,其余比较结果与6周后相同,且有统计学意义(P<0.05)。骨髓腔注射BMSCs或生理盐水12周后,B4组骨密度明显高于6周后,B-ALP、CTX-1明显低于6周后,且有统计学意义(P<0.05),血钙、血磷的变化不明显。不同时期各组大鼠的股骨X线片比较,变化不明显。各组大鼠股骨标本差异不明显。股骨三点弯曲试验示:右侧股骨最大载荷、最大挠度、最大能量吸收、最大应力及弹性模量,B4组略低于A组,明显高于其余B组,且有统计学意义(P<0.05)。结论:携带OPG基因的慢病毒能有效转染BMSCs,并能稳定地表达,当MOI=100时,转染效率可达70-80%。将携带OPG基因的BMSCs对骨质疏松大鼠有以下效果:(1)可以有效改善骨质疏松大鼠的骨密度继续下降的趋势;(2)可以有效抑制破骨细胞活性,降低骨质疏松风险,提高抗骨折能力。