HPC低氧反应元件调控的转染BMSCs构建组织工程骨的实验研究

血管化是构建大块组织工程骨的瓶颈，种子细胞在血管化前不可避免的经历长时间的缺血/缺氧期。缺氧预适应(HPC )可使机体细胞获得对长时间致死性缺血/缺氧损伤的高度耐受性。低氧反应元件（HRE）具有敏感地感受低氧并有效调控下游基因表达的特性。为减少或避免血管化之前种子细胞的缺氧诱导的凋亡，维持甚至提高种子细胞的体内生物学功能，本项目基于 HPC及 HRE 调控策略，探索用 HRE 调控的 VEGF165 腺病毒表达载体(rAAV-6HRE-h-VEGF) 转染兔BMSCs然后对细胞进行 HPC，提高兔 BMSCs的缺氧耐受、增殖、成骨能力，并与纳米羟基磷灰石构建组织工程骨于修复兔桡骨大段骨缺损，检测、验证转染 BMSCs安全度过血管化前期缺氧阶段并挥体内促进血管化、成骨的作用。本研究对组织工程学具有重要意义，能够为构建大块组织工程化骨的血管化前干预提供新的策略和科学依据。

目的：引入低氧预处理策略以减少或避免BMSCs的缺氧诱导的凋亡，维持甚至提高BMSCs的体内生物学功能。.主要内容：1%氧浓度预处理BMSCs后，BMSCs的表型未发生明显变化，仍维持其干性。低氧预处理BMSCs能够提高其耐缺血/缺氧能力，这与低氧诱导因子-1ɑ（HIF-1ɑ）表达增多、激活低氧反应信号转导通路相关。低氧处理后BMSCs的血管内皮生长因子（VEGF）转录、分泌增多。. 低氧预处理BMScs移植于大鼠背部超长宽比例随意皮瓣中，其机理可能是HpBMSCs能更好的在缺血/缺氧环境中存活、增殖，从而更好地发挥促进血管生成的作用，提供更好地血供。.在hVEGF165 基因的启动子区加入9拷贝的HRE作为基因表达调控开关，慢病毒作为载体构建Lentivirus-9HRE-hVEGF165, 为进一步实验打下基础。.低氧预处理BMScs，观察HPC对BMSCs成骨能力的影响，发现1%低氧预处理BMScs抑制其体外成骨能力。.科学意义：获得慢病毒表达载体Lentivirus-9HRE-hVEGF165。低氧预处理BMSCs能够提高其耐缺血/缺氧能力，能提高超长宽比例随意皮瓣成活率。低氧预处理是一种调控BMSCs移植的简单而有效的调控策略。.