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腺病毒携带TNF-α-siRNA和BMP-2基因抑制小鼠假体骨溶解的研究

余博  
【摘要】:目的:通过携带有TNF-ɑ-siRNA(Tumor necrosis factor-a small interfering RNA,肿瘤坏死因子a小干扰RNA)和BMP-2(Bone Morphogenetic Protein-2,骨形成蛋白2)基因的重组腺病毒对小鼠假体骨溶解模型的干预及评估,探讨联合基因治疗人工关节假体周围骨溶解的可能性。 方法:取8-10周龄BABL/C雌性清洁级小鼠240只随机分为5组,每组48只:空白对照(A)组建立假体模型,阳性对照(B)组、BMP-2治疗(C)组、TNF-α-siRNA治疗(D)组、联合基因治疗(E)组均建立假体松动模型。建模后两周各组分别注射(PBS+24h后PBS)、(钛颗粒悬浊液+24h后PBS)、(钛颗粒悬浊液+24h后Ad5-BMP-2)、(钛颗粒悬浊液+24h后Ad-TNF-α-siRNA)和(钛颗粒悬浊液+24h后Ad-TNF-α-siRNA-BMP-2),各40ul,每隔两周重复一次,正常喂养16周。各组分别于12、16周行显微CT扫描,后取材做HE、TRAP(Tartrate Resistant Acid Phosphatase,抗酒石酸酸性磷酸酶)、免疫组化染色,4、8、12、16周取材ELISA法检测假体周围TNF-α、BMP-2表达量。 结果:显微CT、HE染色显示,同时间点,B、C、D、E、A组假体周围骨密度(BMD)及骨体积分数(BVF)依次增高,差别有统计学意义(P0.05);炎性细胞组成的界膜组织厚度依次降低,除D、E之间差异没有统计学意义(P0.05)外,其他各组之间差异具有统计学意义(P0.05);12、16w比较,仅有B、C组BMD、BVF出现降低,界膜增厚,差别有统计学意义(P0.05)。 TRAP染色显示,同时间点,D、E组的破骨细胞数较B、C组有明显减少,但较A组多,且差别有统计学意义(P0.05);D、E组比较,B、C组比较破骨细胞数差别无统计学意义(P0.05);各组12w、16w比较,仅B、C组破骨细胞出现增长,差别有统计学意义(P0.05)。 TNF-α表达量与免疫组化染色光密度值(IOD)呈正相关性,12w结果显示,D、E组中TNF-α表达量差异无统计学意义(P0.05),均低于同期的B、C组,但高于A组,且差异有统计学意义(P0.05)。 ELISA检测显示,同时间点, D、E组的TNF-α表达量差异无统计学意义(P0.05)且均低于同期的B、C组,但高于A组,且差异有统计学意义(P0.05)。随时间延长,A组内的TNF-α表达量的差异无统计学意义(P0.05),但其余各组都有不同程度增高,且差异有统计学意义(P0.05)。同时间点,C、E组BMP-2表达量差异无统计学意义(P0.05)且均高于同期的A、B、D组,且差异有统计学意义(P0.05)。随时间延长,A、B、D组内的BMP-2表达量的差异无统计学意义(P0.05), C、E组逐渐增高,且差异有统计学意义(P0.05)。 结论:腺病毒携带TNF-α-siRNA及BMP-2基因可以有效转染小鼠假体周围细胞并高效表达,能够在降低骨溶解的同时提高新骨形成效率,该方法可以高效防治假体周围骨溶解;单纯BMP-2基因治疗可以促进新骨形成,在骨溶解早期具有一定的代偿作用,但不能降低炎性反应;单纯TNF-α-siRNA基因治疗可以有效降低假体周围炎症反应及骨溶解,对新骨形成无影响,该方法对假体周围无菌性松动有一定的防治的效果。


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