TGF-β1/VEGF165共表达基因修饰的BMSCs对异体跟腱重建兔ACL的性能研究

【作者】 魏学磊； 毛泽斌； 侯宇； 林霖； 薛涛； 陈连旭； 王海军； 于长隆；

【机构】 天津市天津医院骨科； 北京大学医学部生物化学与分子生物学系； 北京大学第三医院运动医学研究所；

【摘要】 目的:观察三种重组腺病毒Ad-TGFβ1、Ad-VEGF165及二者共表达(Ad-TGFβ1/VEGF165)分别转染骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)对异体跟腱重建兔前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)的组织学和生物力学影响,探讨改善和加强ACL重建移植物的途径。方法:176只骨骼成熟新西兰兔用于研究,分离培养和鉴定兔BMSCs,取第三代细胞用于实验并分为四组:对照组、TGFβ1组(经腺病毒转染稳定表达TGFβ1)、VEGF165组(经腺病毒转染稳定表达VEGF165)、TGFβ1/VEGF165共表达组(经腺病毒转染稳定共表达TGFβ1和VEGF165)。各组细胞混合30μL纤维蛋白胶粘附于重建韧带表面,术后3周、6周、12周、24周对重建ACL取材,分别行组织学及免疫组化染色观察重建韧带的组织学变化过程,并进行血管计数和力学测试。结果:组织学染色显示术后3周移植物中心坏死,但表面被覆宿主细胞,VEGF165组和TGFβ1/VEGF165共表达组进入供体的细胞最多。术后6周,宿主细胞进一步进入移植物,但对照组移植物中心仍可见坏死组织。术后12周,TGFβ1组细胞密度较前下降并且出现甲苯胺蓝异染。术后24周,各组细胞密度均下降且出现甲苯胺蓝异染。术后3周、6周、12周,VEGF165组和TGFβ1/VEGF165组血管计数高于对照组和TGFβ1组,24周各组血管计数无统计学意义,不同时间点血管计数6周最高,24周最低。生物力学测试证明,TGFβ1组术后6周、12周和24周移植物的极限载荷和刚度明显较对照组增强(P<0.05),VEGF165组和TGFβ1/VEGF165组术后12周极限载荷和刚度虽高于对照组,但无显著差异(P>0.05),但24周时TGFβ1/VEGF165组极限载荷、刚度最高。结论:表达TGFβ1和TGF1/VEGF165的BMSCs可以促进ACL移植物的成熟,TGFβ1/VEGF165联合表达的BMSCs应用于重建ACL韧带早期促进移植物血管生成,并且最终取得最好的力学性能。更多还原