基因枪介导BMP-2基因转染治疗大段兔桡骨骨缺损的实验研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81060144
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    27.0万
  • 负责人：
    詹玉林
  • 依托单位：
    新疆医科大学
  • 学科分类：
    H0604.骨、关节、软组织损伤与修复
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

骨缺损作为临床当中一类常见、难治的疾病，常给患者造成沉重的经济负担和生理损害，甚至最后需要接受截肢的悲剧。随着对骨再生机制的逐渐理解，基因治疗骨缺损逐渐成为可能。本实验首先构建具有生物活性的pIRES2-EGFP-BMP-2真核表达质粒，通过酶切电泳、基因测序检测其正确性，然后转染NIH3T3细胞、兔骨髓间充质干细胞并测定其产生BMP-2蛋白的能力及蛋白的成骨活性。通过手术截骨造成兔桡骨中段的骨缺损以建立兔桡骨大段骨缺损的新鲜及陈旧模型，使用基因枪将含有BMP-2基因的真核表达质粒转移入骨折周围的肌肉组织及纤维疤痕组织，通过检测转染后肌肉组织、纤维瘢痕组织产生BMP-2蛋白的含量、X光、CT观察兔桡骨骨缺损愈合时间及骨痂生成、碱性磷酸酶活性的定量检测以及骨缺损愈合后新生骨生物力学测定，探讨使用基因枪介导BMP-2基因转染促进新鲜、陈旧骨缺损的新技术，为该技术进入临床奠定动物实验基础。

结项摘要

本实验主要研究了采用基因枪进行BMP-2基因转染治疗兔桡骨骨缺损的可行性及有效性。研究中首先构建了具有生物活性、包含有BMP-2目的基因的pIRES2-EGFP-BMP-2真核表达质粒，通过酶切电泳、基因测序检测其BMP-2基因碱基序列的正确性。通过转染兔骨骼肌细胞、测定转染后细胞产生BMP-2蛋白的能力及蛋白的成骨活性，证明了质粒中包含BMP-2基因序列的正确性以及其产生BMP-2蛋白的能力，且所生成的BMP-2蛋白具有促进成骨的生物活性。通过手术截骨造成兔桡骨中段不同长度的新鲜骨缺损（0.5cm, 1.5cm, 2.0cm, 2.5cm, 3.0cm,）及陈旧（新鲜骨缺损制成后旷置8周）的骨缺损（1.5cm, 2.0cm, 2.5cm）, 使用基因枪（Biorad基因枪使用方法及参数按照基因枪使用说明书）将含有BMP-2基因的真核表达质粒pIRES2-EGFP-BMP-2转移入骨缺损周围的组织（新鲜骨缺损模型）及骨缺损周围组织+位于骨缺损断端之间的纤维疤痕组织（陈旧骨缺损模型），同时采用了rhBMP-2蛋白及空白组进行对照，使用westernblot及RT-PCR试验对干预前、干预后1、3、4周时转染后肌肉组织、纤维瘢痕组织进行BMP-2蛋白定性及半定量检测、X光观察兔桡骨骨缺损愈合时间、程度并对骨愈合程度进行半定量化后行统计学分析。研究结果提示，在兔桡骨的中段造成1.5cm的骨缺损并切除位于骨缺损周围的骨膜组织，可以比较稳定的制成由于骨缺损导致的骨不连接的动物模型；使用基因枪介导BMP-2基因转染骨折周围组织及位于骨缺损之间的纤维疤痕组织，可以明显提高骨缺损周围组织中BMP-2蛋白的含量，从而促进新鲜、陈旧骨缺损的愈合,大体观察结果显示通过基因转染形成的新生骨与自然形成的新生骨基本一致。通过以上研究，我们认为使用基因枪进行BMP-2基因的转染以促进骨缺损的愈合，是一种可行的、简便的、具有发展潜力的治疗技术与手段，但是更详尽的机理及使用方法，还需要进一步研究。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
不同长度兔桡骨缺损区骨形态发生蛋白2的表达
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国组织工程研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋兴华;安智全;孙鲁源;张长青;曾炳芳;许锋;侯国柱;李文举;朱小萌
  • 通讯作者：
    朱小萌
兔骨缺损模型中骨膜对骨形态发生蛋白-2分泌量及骨愈合影响的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中华创伤骨科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    詹玉林;侯国柱;安智全;孙鲁源;张长青;曾炳芳;许锋;李文举;朱小萌
  • 通讯作者：
    朱小萌
基因枪介导BMP-2基因转染治疗新鲜骨缺损的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    新疆医科大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李文举;宋兴华;詹玉林;朱晓萌
  • 通讯作者：
    朱晓萌
骨形态发生蛋白2基因治疗骨缺损研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    医学综述
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    许锋;詹玉林;宋兴华;XU Feng1,ZHAN Yu-lin2,SONG Xing-hua1.(1.Department;2.Department of Orthopaedics,Shanghai Sixth People
  • 通讯作者：
    2.Department of Orthopaedics,Shanghai Sixth People
兔桡骨骨缺损局部组织中BMP-2的活性表达及其与骨愈合的关系
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国医师杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    侯国柱;宋兴华;詹玉林
  • 通讯作者：
    詹玉林

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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