摘要：

目的：运用基因工程技术，检测 HIF-1α 基因诱导骨髓间充质干细胞 (BMSCs) 在体内、外向成血管和成骨方向分化的作用。方法：(1) HIF-1α 基因突变后，应用 Lentivirus 构建 Lenti-LacZ、Lenti-WT、Lenti-MT。(2)分别用 Lenti-LacZ、Lenti-WT 及 Lenti-MT 转染 BMSCs，检测1细胞转染效率；2目的基因在mRNA及蛋白水平的表达；3目的基因在BMSCs细胞内的定位。(3) BMSCs 成功转染目的基因后，分别在特定时间点提取总RNA和蛋白，通过 RT-PCR和Western印迹检测目的基因对BMSCs成血管和成骨因子表达的调控作用。(4) 行碱性磷酸酶 (alkaline phosphatase, ALP) 和钙结节的表达检测。(5) 检测生物支架材料-明胶海绵 (GS) 的结构、形态及细胞附着情况。(6) 建立F344大鼠颅骨双侧直径5 mm的标准骨缺损模型，分别将细胞复合支架材料植入骨缺损区。术后8周取材，行Microfil灌注，观察血管形成，通过大体标本观察、X 线及 Micro-CT检查、组织学和形态学检测等观察骨修复情况，采用SPSS10.0软件包对结果进行单因素方差分析，评价修复效果。结果：当感染复数(MOI)=15时，BMSCs 的转染效率最高。免疫荧光检测表明，目的基因在 BMSCs细胞核内。体外常氧条件下，HIF-1α能够显著上调BMSCs的成骨和成血管因子的表达，且ALP和钙结节结果表明目的基因可诱导 BMSCs骨向分化。体内实验结果显示，8 周时，Lenti-WT 组和Lenti-MT组对骨缺损的修复作用明显强于Lenti-LacZ 组，而Lenti-MT 组又优于Lenti-WT 组。结论：HIF-1α 基因可以显著提高 BMSCs成血管和成骨活性。