头蛋白shRNA和骨形态发生蛋白2的协同作用对骨髓间充质干细胞成骨能力的影响

目的:观察头蛋白shRNA和骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)的协同作用对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨能力的影响.方法:分离、培养兔BMSCs,分为头蛋白shRNA基因干扰组、BMP-2过表达组、双基因转染组.构建慢病毒头蛋白shRNA干扰载体和BMP-2过表达载体.头蛋白shRNA基因干扰组、BMP-2过表达组分别加入头蛋白shRNA基因干扰载体和BMP-2过表达载体,双基因转染组同时加入头蛋白shRNA基因干扰载体和BMP-2过表达载体,进行基因转染.基因转染成功后,采用荧光定量PCR检测3组BMSCs中头蛋白和BMP-2的mRNA相对表达量,采用茜素红染色和碱性磷酸酶染色检测3组BMSCs的诱导成骨能力.结果:①细胞培养和基因转染鉴定结果.流式细胞仪检测第2代培养细胞,CD44和CD29表达分别为61.3％和57.2％,CD34和CD45表达分别为3.6％和2.4％,符合BMSCs表型特征.基因转染72 h后,3组BMSCs的转染率为(92.5±2.5)％,基因转染成功.②头蛋白和BMP-2 mRNA表达检测结果.基因转染成功后,3组细胞中头蛋白mRNA相对表达量的组间总体比较,差异有统计学意义(0.343±0.124,1.040±0.269,0.123±0.057;F=22.390,P=0.002);BMP-2过表达组较头蛋白shRNA基因干扰组和双基因转染组高(P=0.016,P=0.005),头蛋白shRNA基因干扰组和双基因转染组的组间差异无统计学意义(P=0.054).3组细胞中BMP-2 mRNA相对表达量的组间总体比较,差异有统计学意义(1.120±0.363,3.667±0.431,4.833±0.475;F=59.680,P=0.000).双基因转染组较头蛋白shRNA基因干扰组和BMP-2过表达组高(P=0.000,P=0.035),BMP-2过表达组高于头蛋白shRNA基因干扰组(P=0.001).③茜素红和碱性磷酸酶染色结果.茜素红染色可见胞浆边缘呈现不透光的矿化结节.3组细胞茜素红染色阳性率的组间总体比较,差异有统计学意义[(62.317±3.969)％,(39.267±2.170)％,(72.320±4.133)％,F=68.870,P=0.000];双基因转染组高于头蛋白shR-NA基因干扰组和BMP-2过表达组(P=0.039,P=0.000),头蛋白shRNA基因干扰组高于BMP-2过表达组(P=0.001).碱性磷酸酶染色细胞内呈现灰黑色颗粒或块状沉淀.3组细胞碱性磷酸酶染色阳性率组间总体比较,差异有统计学意义[(55.157±9.959)％,(35.353±6.494)％,(82.337±10.594)％,F=19.750,P=0.002];双基因转染组高于头蛋白shRNA基因干扰组和BMP-2过表达组(P=0.032,P=0.003),头蛋白shRNA基因干扰组高于BMP-2过表达组(P=0.045).结论:头蛋白shRNA和BMP-2的协同作用可以强化BMSCs的成骨能力.