骨髓间充质干细胞过表达碱性成纤维细胞生长因子对骨质疏松性骨折大鼠的治疗作用

目的 观察骨髓间充质干细胞(BMSC)过表达碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对骨质疏松性骨折大鼠的治疗效果.方法 选取80只3个月龄雌性SD大鼠,分为对照组、模型组、BMSC组和BMSC+ bFGF组,模型组、BMSC组和BMSC+ bFGF组大鼠采用切除卵巢去势法建立骨质疏松骨折模型,模型组、BMSC组和BMSC+ bFGF组大鼠全部制作胫骨骨折模型.BMSC组和BMSC+bFGF组分别于术后第1、14、21天移植BMSC和过表达bFGF的BMSC,对照组和模型组大鼠给予等体积的生理盐水注射.采用Western blot分析BMSC中bFGF蛋白表达水平;采用骨密度仪测定各组大鼠骨密度;采用X线评分评价骨折愈合程度;采用三点弯曲实验分析胫骨生物力学参数变化;采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分析碱性磷酸酶(ALP)、Runt相关基因2(Runx2)和骨形态发生蛋白-2(BMP-2) mRNA水平.结果 Western blot结果显示BMSC+ bFGF组细胞bFGF表达水平明显上调.与模型组大鼠X线评分和骨密度(2.02 ±0.37、0.051 ±0.002)比较,BMSC组(3.12±0.46、0.800±0.004)和BMSC+ bFGF组(4.43±0.51、0.128±0.006)大鼠X线评分和骨密度明显增加(P=0.032、0.013;P =0.000、0.000),生物学参数(最大载荷、弹性载荷、刚度和最大挠度)显著改善(P=0.000).与BMSC组比较,BMSC+ bFGF组大鼠X线评分和骨密度显著增加(P=0.010、0.010),生物学参数(最大载荷、弹性载荷、刚度和最大挠度)显著改善(P =0.002、0.000;P =0.000、0.000).与模型组ALP、Runx2和BMP-2 mRNA水平(1.41 ±0.19、1.31 ±0.20、1.43±0.24)比较,BMSC组(2.16±0.33、2.48±0.31、3.17±0.33)和BMSC+ bFGF组(4.48±0.48、5.13±0.41、4.89±0.49)大鼠骨痂组织ALP、Runx2和BMP-2 mRNA水平明显增加(P=0.000).与BMSC组比较,BMSC+ bFGF组大鼠骨痂组织ALP、Runx2和BMP-2 mRNA水平增加更为显著(P =0.000).结论 BMSC中过表达bFGF可提高与骨形成相关蛋白的表达,增加骨密度,促进骨质疏松性骨折的愈合,增强骨折生物学应力.