中文摘要：

通过体外细胞培养模型，观察骨髓基质干细胞对不同材料和表面特性假体的粘附性能差异，及其增殖分化和功能的变化，筛选出适合骨髓基质干细胞粘附的假体材料及表面，并观察骨髓基质干细胞转染Adv-BMP2基因后粘附性能和功能的改变及其在假体表面的成骨能力。通过细胞与假体表面复合将BMP-2基因导入假体界面，形成转基因细胞涂层，体外通过ELISA、Western blot等检测涂层中基因表达情况，体内利用狗人工股骨头置换模型及假体周围骨缺损模型，采用影像学、组织形态学及生物力学评估BMP-2基因治疗对假体-骨界面的影响。本研究首次将基因治疗引入人工关节置换，可望通过体外模型确定有利于界面愈合的假体材料及表面特性，形成一种新的转BMP基因细胞涂层，从而促进假体-骨界面愈合，提高假体-骨界面的骨整合。最终达到提高临床效果、减少人工关节远期松动的目的。

结论摘要：

提高假体-骨界面界面的骨整合是防止假体远期失败的重要方法，已有研究表明外源性BMP-2可提高界面骨整合。本研究目的是探索BMP-2基因治疗对假体-骨界面的影响。实验建立了体外骨髓基质干细胞（BMSCs）细胞贴附法筛选合适的假体材料和表面，证实BMSCs在钛合金材料表面贴附和增殖优于钴铬钼合金，而HA涂层表面钛合金优于Machine和Blasted表面；通过细胞贴附法构建转BMP-2基因细胞涂层，确定细胞涂层的最佳接种密度为10000 cells/mm2时，接种48小时后回植较好，接种密度越高成骨越多；体内非骨缺损模型显示转BMP-2基因细胞涂层可促进假体凹槽的骨长入，但对非凹槽区骨整合作用有限；创建了冻干骨为载体的组织工程化骨，并首次验证组织工程骨可承受一定的直接冲击力；转BMP-2基因修饰的组织工程骨用于治疗单纯性骨缺损和骨溶解性骨缺损模型，可加速假体周围骨缺损的修复，提高骨整合，假体-骨接触率增加5倍，界面力学强度提高10倍。实验结果为临床骨科筛选合适假体材料和表面提供新方法，为细胞涂层的应用提供理论支持，BMP-2基因给药提高界面骨整合为临床假体周围骨缺损的重建提供一种可靠方法。