采用骨髓基质细胞与BMP促进骨折愈合
研究生：常红星  导师：李亚非

骨缺损的修复是骨科临床的重要课题。目前修复方法是手术植入自体骨、异体骨及各种人工修复材料，均有不足之处。随着组织工程和细胞外科的发展和应用，成骨细胞和骨生长因子的局部移植成为研究的重点。因能在体外增殖并分化为成骨细胞，移植后直接增加缺损区成骨细胞数量，改善局部成骨能力，使得基于细胞的骨修复技术成为该研究领域中新的希望。为寻找一种有效、微创的治疗方法，我们采用组织工程学原理，将自体MSC与BMP复合经皮移植修复骨缺损，并对其作用与机制进行了探索。

方法:
选取新西兰兔骨髓进行培养，观察细胞的ALP活性和钙化结节形成情况。采用BMP等因子作用于骨髓基质细胞，检测细胞增殖速度及细胞的ALP活性，比较不同因子的效应、同因子不同浓度的效应以及各因子相互组合后的效应。
标准骨缺损模型，经皮将体外扩增的基质细胞悬液注射到骨缺损处。术后分别行X线、组织病理学检查。检测骨缺损修复的程度。

结果:

• 兔骨髓基质细胞能够在培养条件下增殖，随rhBMP剂量增高，MSC内ALP活性显著增加。

• X线、组织病理切片表明BMP+MSC 组术后2周有明显的骨痂生成，术后4-8周连续性骨痂桥接骨缺损，与单纯注射骨髓组有显著性差异。

结论:

1. G-CSF对MSC的数量无明显动员作用。

2. BMP和bFGF能够促进MSCs大量扩增并定向分化为成骨细胞的能力，符合作为骨组织工程种子细胞的要求。

3. 证实了BMP在体外促进细胞间通讯和增加增殖期细胞比例的作用能够在体内表达，直接促进局部骨修复能力。

4. 实验表明经皮注射自体MSC+BMP能够促进兔桡骨缺损处新骨形成，疗效优于新鲜骨髓。

我们在上述实验的基础上，选择骨折延迟愈合、骨不连、骨缺损患者，将自体骨髓细胞液体5~15毫升，混合骨形态发生蛋白40毫克， 经皮注射到骨折区，获得满意效果。该方法有创伤轻微，将成骨细胞前体和骨生长因子直接输送到骨折断端等优点。