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目的:研究骨形态发生蛋白-2(bone morphogeneticprotein,BMP-2)与纤维连接蛋白(fibronectin,FN)和音猬因子(sonic hedgehog,shh)复合骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymalstem cells,MSCs)修饰纳米晶胶原基骨(nano-Hydroxyapatite/collagen,nHAC)治疗大鼠骨缺损的能力。方法:SD大鼠的MSCs分离培养后,分为四组:对照组:单纯的纳米晶胶原基骨(nHAC);实验组A:BMP-2与shh修饰纳米晶胶原基骨((BMP-2+shh)-nHAC);实验组B:BMP-2与FN修饰纳米晶胶原基骨((BMP-2+FN)-nHAC);实验组C:BMP-2与FN和shh修饰纳米晶胶原基骨((BMP-2+FN+shh)-nHAC)。通过检测不同时间点(3,6,9,12天)各组细胞数量、细胞碱性磷酸酶(ALP)活性、成骨细胞表型检测和Ⅰ型胶原蛋白免疫印迹分析后再分为三组植入由30只SD大鼠按照随机数字表法分三组制成股骨缺损模型,a组:缺损处植入单纯nHAC;b组:植入MSCs/nHAC复合物;c组:植入复合FN/shh/BMP-2/MSCs/nHAC复合物。术后3、6、9、12周行影像学和组织学观察;术后12周行环境扫描电镜(Environment scanning electron microscope,ESEM)观察。结果:各组细胞形态,成骨细胞表型检测和Ⅰ型胶原蛋白含量都发生了变化:各组的细胞数和ALP活性随着培养时间的延长而增加,但C组变化最明显,与相同时间点其他各组相比,差异有统计学意义(P＜0.05)。植入股骨缺损后见:①各试验点动物均未出现排斥及炎症反应,创口愈合良好。②术后3、6、9、12周C组与其余两组放射学检查评价骨生成差异有显著性意义(P＜0.01)。③组织学检查结果显示b.c组较a组能更快的促进鼠股骨缺损处骨再生;c组的促进作用更明显。结论:MSCs/FN/shh/BMP-2/nHAC复合物较单纯nHAC及nHAC/MSCs复合物更好的成骨能力,对节段性骨缺损有较好的治疗效果,可望成为骨组织工程中可选择的新型植入材料。