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具有特定化学组成和物理形貌的HA/β-TCP陶瓷因具有良好的骨诱导活性,常被用作体内骨组织工程的支架材料。在组织形态学水平,HA/β-TCP陶瓷诱导形成的体内组织工程骨与自然再生骨相似,但有关体内组织工程骨在基因表达水平的研究甚少。理想的体内组织工程骨应该与自然再生骨具有类似的时序性基因表达。Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶、骨钙蛋白及骨形态发生蛋白4是重要的骨相关基因,它们的正确表达对新骨形成非常重要。本研究对HA/β-TCP陶瓷构建的体内组织工程骨中的骨相关基因--Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶、骨钙蛋白及骨形态发生蛋白4进行mRNA或蛋白水平的定量分析,并与自然再生骨比较,从基因和蛋白水平评价体内组织工程骨,为其应用提供进一步的理论依据。本实验分二部分。第一部分:体内组织工程骨和自然再生骨模型的构建。制备Φ5mm×8mm的磷酸钙陶瓷36粒并分别植入6只狗的竖直肌内,同时,在狗的下颌骨部位形成自然再生骨模型。术后1、2、4、8、12及24周,取出体内组织工程骨及自然再生骨,大体观察。第二部分:体内组织工程骨骨相关基因mRNA和蛋白水平的检测。在各检测时间点,取3粒由磷酸钙陶瓷构建的体内组织工程骨及一半自然再生骨,提取总RNA,经逆转录成cDNA后,用实时相对定量PCR的方法检测Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶和骨形态发生蛋白4 mRNA的表达。取两种骨组织在1、2、4、8及24周的剩余标本,用考马斯亮兰微板法对标本中的微量蛋白定量(mg/ml),再分别采用IFCC推荐法和ELISA测碱性磷酸酶活力(U/ml)及骨钙蛋白含量(nmol/ml),并分别换算成U/mg及nmol/mg。结果表明:(1)Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶和骨形态发生蛋白4 mRNA及碱性磷酸酶活力和骨钙蛋白在体内组织工程骨和自然再生骨中都持续表达。其表达程度不同,但表达趋势相似。(2)mRNA水平,Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶在体内组织工程骨中表达峰值时间较自然再生骨的出现晚,且表达量少;而骨形态发生蛋白4在体内组织工程骨中的表达一直维持在比自然再生骨更高的水平。(3)蛋白水平,碱性磷酸酶活力和骨钙蛋白含量的峰值时间,在体内组织工程骨比在自然再生骨出现晚,且量小。综上,与自然再生骨相比,体内组织工程骨的形成及成熟均较晚,且形成的骨量较少,钙化程度较低。但体内组织工程骨和自然再生骨有相似的基因表达趋势,而且在观察期内均未发现体内组织工程骨的无限增殖或降解吸收。