Ad-GFP-NELL1對聚乙烯顆粒致顱骨骨溶解的防治作用.pdf

1、目的：為了加速骨溶解后新骨的形成、礦化及與假體達成骨性結(jié)合，將具有特異性促進成骨分化及礦化功能的NELL1因子應(yīng)用于小鼠顱骨骨溶解模型，研究NELL1因子對顱骨骨溶解后的影響，從而為臨床上治療關(guān)節(jié)置換后磨屑致骨溶解尋找一種新的有效治療方法。方法：構(gòu)建同時攜有綠色熒光蛋白(GFP)報告基因和NELL1基因的重組腺病毒載體Ad-GFP-NELL1，經(jīng)擴增、純化后轉(zhuǎn)染大鼠骨髓基質(zhì)細胞(BMSCs)對重組腺病毒進行鑒定及確認。進一步應(yīng)用Ad-G

2、FP-NELL1轉(zhuǎn)染小鼠成骨細胞(MC3T3E1)，觀察Ad-GFP-NELL1對MC3T3E1細胞增殖分化的影響；并轉(zhuǎn)染到體內(nèi)小鼠聚乙烯(PE)顆粒致顱骨骨溶解模型中，具體如下：將76只SD大鼠隨機分為4組(n=19)，即假手術(shù)組(SHAM)、顆粒組(PE)、NELL1組(PE+Ad-GFP-NELL1)及GFP組(PE+Ad-GFP)，各組于術(shù)后1天分別于術(shù)區(qū)皮下注射0.1ml生理鹽水、0.1ml生理鹽水、0.1mlAd-GFP-N

3、ELL1、0.1ml Ad-GFP，于術(shù)后10天，各組取5只采用小動物活體熒光成像系統(tǒng)檢測NELL1及GFP表達情況。所有動物于術(shù)后10天取材行Micro-CT、組織學及免疫組化，PCR和生物力學檢測。結(jié)果：①成功構(gòu)建出Ad-GFP-NELL1重組腺病毒，用構(gòu)建好的病毒轉(zhuǎn)染大鼠BMSCs后，NELL1蛋白及GFP均陽性表達。②構(gòu)建成功的Ad-GFP-NELL1對小鼠成骨細胞(MC3T3E1)無明顯的毒性作用，促進了MC3T3E1細胞的分

4、化及礦化作用；③Ad-GFP-NELL1局部應(yīng)用于小鼠顱骨骨溶解模型，術(shù)后10天可見骨溶解區(qū)GFP(NELL1)蛋白表達。④術(shù)后10天Micro-CT觀察小鼠骨溶解模型顯示：NELL1組小鼠顱骨骨量明顯增加，表現(xiàn)為骨礦密度增加，骨質(zhì)增厚，骨表面光滑，連續(xù)性好。組織學切片顯示：顆粒組及GFP組顱骨中央?yún)^(qū)于術(shù)后10天有明顯的骨量丟失及結(jié)構(gòu)破壞，而NELL1組可見明顯的新生骨填補了骨溶解致的骨量丟失。免疫組化結(jié)果顯示：NELL1組骨橋蛋白(O

5、PN)表達高于其他組。PCR結(jié)果示：成骨相關(guān)基因OPN、骨鈣素(OCN)表達明顯上調(diào)，生物力學測試NELL1組小鼠顱骨彈性模量明顯優(yōu)于顆粒組及GFP組。結(jié)論：①構(gòu)建并純化后的重組腺病毒載體Ad-GFP-NELL1可高效轉(zhuǎn)染細胞并穩(wěn)定表達NELL1和GFP兩種蛋白；②Ad-GFP-NELL1仍具有較強的促成骨功能；③Ad-GFP-NELL1能有效局部轉(zhuǎn)染到小鼠體內(nèi)促進成骨平衡磨屑致骨溶解引起的骨量丟失。NELL1不僅促進了局部新骨形成，而