细胞与材料的相互作用是骨组织工程研究的重要领域,其中粘附是种子细胞发挥功能的前提,细胞必须与材料发生适当的粘附,才能进行迁移、增殖和分化。目前对骨组织工程粘附问题的研究多集中于对材料的改造,甚少从种子细胞的基因修饰方面开展。本课题提出基于OB- Cadherin结构的促粘附分子的设计方案,即对该分子的胞外结构域进行RGDV修饰,并经生物信息学软件进行蛋白空间构型分析,寻求合适的修饰方式。构建新分子的真核表达载体,转染种子细胞(骨髓间充质干细胞),检测新分子对细胞-细胞、细胞-材料的促粘附特效应,为构筑理想的组织工程骨奠定一定的基础。
细胞与材料的相互作用是骨组织工程研究的重要领域,其中粘附是种子细胞发挥功能的前提,细胞必须与材料发生适当的粘附,才能进行迁移、增殖和分化。本项目将基因工程与骨髓间质干细胞基因修饰相结合,探索利用RGDV 修饰OB- Cadherin基因的黏附新分子RGDV-C11的构建及对种子细胞生物学性能的效应。实验中构建了新分子的真核表达载体,观察了对骨髓间质干细胞(MSCs)向成骨方向的定向诱导分化作用,并运用多种方法重点观察了对种子细胞/细胞和细胞/基质的黏附的影响。在此基础上,进行动物皮下种植和缺损修复的观察。实验发现,骨髓间质干细胞经RGDV-C11修饰后,微管吸吮法、荧光法及平行板流动腔测定显示明显促进了细胞和基质材料间的黏附,并促进了细胞的成骨分化。动物实验表明,手术后12周,修饰的MSCs参与了缺损修复,从新骨形成和修复效果看,明显优于对照。提示本项目设计的黏附新分子在骨组织工程的种子细胞基因改造中的存在潜在价值。本研究从"黏附"和"成骨"角度展开,为骨髓间质细胞来源的种子细胞构筑理想的组织工程骨提供理论依据和实验基础。