BMP-2和IGF-1基因治疗糖尿病骨折延迟愈合的作用和机制

目的探讨骨形态发生蛋白(BMP)-2、胰岛素生长因子(IGF)-1基因治疗糖尿病(DM)骨折延迟愈合的作用和机制。方法选取6~7周龄雄性Wistar大鼠150只,分为骨折对照组、DM骨折组和治疗组。利用酶联免疫试剂盒检测各组大鼠血清中BMP-2、IGF-1的表达;测定各组大鼠血清中碱性磷酸酶(ALP)的含量,以判断对成骨细胞生长的影响;利用放射免疫竞争法检测血清中骨钙素的含量变化;利用局部骨密度仪检测骨折区域局部骨密度的变化情况。结果术后前3 w,DM骨折组与骨折对照组BMP-2、IGF-1的浓度均呈上升趋势,第3周达到最大值,治疗组BMP-2含量在第2周达到最大值,IGF-1的浓度在第3周达到最大,随后开始下降、实验中,治疗组BMP-2、IGF-1的表达量最高,DM骨折组表达量始终最低。DM骨折组ALP与骨钙素的含量始终显著低于骨折对照组与治疗组,骨折前3 w,治疗组ALP与骨钙素的含量显著低于对照组骨折无显著差异(P>0.05)。骨折区域局部骨密度检测结果显示治疗组骨密度最高,骨折对照组其次,DM骨折组骨密度最低。结论 BMP-2、IGF-1基因通过提高DM大鼠骨折愈合过程中与成骨细胞增殖成熟相关的细胞因子的表达,促进骨折愈合过程中骨折区域局部骨密度的增加,从而显著改善DM骨折延迟愈合情况。