研究目的:构建体外脊髓组织工程模块,探讨在含IKVAV肽基凝胶三维培养下,NT-3基因修饰的BMSCs向神经细胞分化情况。研究方法:1、采用全骨髓贴壁法分离、培养细胞,进行形态学观察、流式细胞术表面抗原检测、观察其向成脂方向诱导分化,CCK-8绘制细胞生长曲线。2、使用NT-3过表达腺病毒(Ad-NT-3-RFP)对BMSCs进行基因修饰,48h后荧光显微镜下观察标记蛋白RFP在转染后BMSCs中表达情况,ELISA法检测修饰后BMSCs NT-3蛋白表达情况。3、通过含细胞的培养液促发多肽溶液自组装形成三维培养体系,实验分成三组:凝胶-NT3组(经NT-3病毒转染后三维培养)、凝胶-RFP组(经RFP对照病毒转染后三维培养)、NT-3组(只经NT-3病毒转染)。运用qRT-PCR及Western blot检测各组BMSCs细胞中MAP-2、GFAP mRNA及蛋白表达水平。研究结果:1、分离获取的BMSCs呈梭行,流式细胞测定显示细胞高表达CD29,不表达CD34,经成脂诱导2周出现脂滴,油红O染色成红色。2、使用Ad-NT-3-RFP转染BMSCs 48h后,细胞中出现明显的RFP表达,细胞转染效率均在90%以上。ELISA检测细胞培养液中NT-3含量,细胞液中第1天就开始出现NT-3蛋白,第3天NT-3蛋白浓度明显升高。到第5天后,每天培养液中NT-3蛋白浓度未出现明显差异。3、qRT-PCR和Western blot结果显示:凝胶-NT3组中MAP-2、GFAP mRNA及蛋白表达水平较凝胶-RFP组和NT-3组明显增高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:含IKVAV肽基凝胶具有明显诱导NT-3基因修饰的BMSCs向神经细胞分化的作用。