人骨髓基质干细胞定向诱导分化为成骨细胞及其体内成骨特征

目的:探讨应用人骨髓基质干细胞(humanmarrowmesenchymalseemcell,hMSC)进行骨科细胞治疗的可行性。方法:实验于2002-06/2003-02在北京大学第三医院骨科实验室完成。hMSC取自北京大学第三医院骨科脊柱外科手术患者,术前经检测无代谢性疾病。hMSC在诱导培养基的作用下定向分化为成骨细胞并大量扩增。RT-PCR法比较骨形成蛋白(BMP)-2mRNA在hMSC和成骨细胞中的表达差异。将成骨细胞复合PLGA植入裸鼠体内,硬组织切片,甲苯氨蓝染色,比较其与单纯植入成骨细胞或聚丙交酯-乙交酯(PLGA)时的异位成骨情况。结果:BMP-2mRNA在成骨细胞中的表达明显强于未经诱导分化的hMSC;成骨细胞与PLGA复合植入4周可见少量成骨,8周后可见成熟板层骨形成,PLGA组未见成骨,成骨细胞组8周仅可见少量成骨。结论:hMSC在诱导培养基的作用下可定向分化为成骨细胞并大量扩增。分化为成骨细胞后,BMP-2mRNA的表达显著升高。成骨细胞与PLGA复合植入裸鼠体内,能形成成熟的板层骨。hMSC在治疗骨缺损、骨不愈合等方面具有巨大的应用潜力。