生龙接骨胶囊对骨折大鼠BMP-Smad信号通路的影响

目的探讨生龙接骨胶囊对骨折大鼠BMP-Smad信号通路的影响。方法将大鼠随机分为假手术组、模型组和生龙接骨胶囊组(600 mg/kg),建立胫骨骨折大鼠模型,给药4周后,苏木精和伊红(HE)染色评估骨折区域形态,免疫组化染色检测骨折区域Col-Ⅰ表达,Western blot法检测骨折区域组织BMP-2、Smad1、Smad4、RUNX-2、OSX、VEGF蛋白表达。制备生龙接骨胶囊含药血清,以此处理成骨细胞,CCK-8实验检测成骨细胞活力,试剂盒检测ALP活性,RT-qPCR法检测细胞BMP-2、Smad1、Smad4、RUNX-2、OSX、VEGF mRNA表达。结果X线片、HE染色和Col-Ⅰ免疫组化染色均显示生龙接骨胶囊促进了胫骨骨折愈合。与模型组比较,生龙接骨胶囊组大鼠骨折区域组织BMP-2、Smad1、Smad4、RUNX-2、OSX、VEGF蛋白表达均升高(P<0.05)。与对照组比较,生龙接骨胶囊含药血清组成骨细胞活力、ALP活性和BMP-2、Smad1、Smad4、RUNX-2、OSX、VEGF mRNA表达均升高(P<0.05)。结论生龙接骨胶囊可促进骨折愈合和成骨细胞形成,其机制可能与BMP-Smad信号通路的激活有关。

补肾中药调控BMP-Smad信号通路促进牵张成骨的研究进展

牵张成骨是骨科肢体重建的重要技术,但治疗周期长和新骨形成不佳是亟待解决的关键问题。应用外源性BMP是目前促进成骨的主要方法,但存在诸多缺陷,促进内源性BMP合成、提高生物利用度是解决问题的有效途径。补肾法促进骨形成的作用确切,对于激活BMP-smad信号通路也有巨大的潜能,但在牵张成骨中的作用靶点和调节机制尚未明确。文章就目前补肾中药调控BMP-Smad信号通路促进牵张成骨的相关研究作一综述。

基于BMP-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠BMSCs增殖和成骨分化的影响

目的基于BMPs-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的作用机制。方法制备固本增骨方含药血清;台盼蓝染色观察细胞生长情况;取P3代大鼠BMSCs分为空白血清组、5%、10%、20%、30%浓度含药血清组及传统诱导组,分别对各组大鼠BMSCs进行培养及成骨诱导,向6组加入相应培养液24 h后开始测量细胞计数,连续测量4天;成骨诱导2周后,进行碱性磷酸酶染色试剂盒说明书进行染色,光镜下观察各组细胞蓝紫色区域的密集程度;ELISA法检测COL-I、ALP、BGP、OPN蛋白的含量;Real-time PCR检测BMPs信号通路相关基因BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2表达。结果各组固本增骨方含药血清组在培养24h后比空白组及传统成骨诱导组OD值比较差异均具有统计学意义(P<0.05),并且20%含药血清组较5%、10%及30%含药血清组OD值比较差异具有统计学意义(P<0.05);碱性磷酸酶染色后镜下观察在浓度为20%时染色区域最密集;5%、10%、20%含药血清组与其他各组BGP、OPN、ALP、COL-I含量比较差异具有统计学意义(P<0.05),且20%含药血清组与5%、10%含药血清组比较差异具有统计学意义(P<0.05);20%含药血清组与其他各组BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2mRNA表达比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论固本增骨方能促进BMSCs的增殖,并且能促进成骨标志蛋白BGP、OPN、ALP、COL-I蛋白含量的增加,且在20%浓度为最佳,这个机制可能是激活了BMPSmad/RUNX2信号通路实现的。

IRAK-4对成骨细胞分化BMP-Smad通道的影响

目的探讨白细胞介素-l受体相关激酶-4对成骨细胞分化过程BMP-Smad通道的影响。方法 C2C12细胞是肌卫星细胞,不同培养条件下有不同分化潜能。它可分化为成骨细胞,是研究体外成骨细胞分化的理想模型。C2C12细胞培养于培养板中,随机分为3组,每组加入不同培养物,模拟干细胞向成骨细胞分化过程中受到的不同刺激。检测ALP活性、Smad1 mRNA、P-Smad1蛋白表达,观察不同刺激对成骨细胞分化的影响。结果与正常对照组比较,BMP-2组ALP活性明显增加,与BMP-2组比,BMP2+IRAK-4siRNA转染组ALP活性增加,BMP2+IRAK-4siRNA转染组和BMP-2组比Smadl mRNA的表达只是轻微增加,P-Smad1蛋白表达明显增加。结论 BMP-2可增强C2C12细胞成骨化,IRAK-4可抑制C2C12细胞被BMP-2诱导的成骨化,其机制可能是通过减弱BMP-Smad通道中Smad1磷酸化水平实现的。

IRAK-4对成骨细胞分化BMP-Smad通道的影响

骨形成是一个复杂现象,当骨折发生时,附近骨髓中的间充质干细胞在细胞外基质和损伤部位的各种细胞因子刺激激活下发育分化成为成骨细胞[1]。之后,经过成骨细胞增殖、细胞外基质成熟和矿化等三个阶段,最终完成骨形成过程。这些过程易受多种因素的影响。其中成骨细胞的作用为合成骨基质,由间充质干细胞分化发育形成[2]。破骨细胞的作用为降解骨基质,由骨髓单核巨噬细胞分化演变而成。

正弦电磁场促进成骨细胞成熟分化依赖于BMP-Smad信号通路

正弦电磁场(SEMFs)能够显著促进大鼠成骨细胞(ROBs)成熟分化,但其作用机制未知。本研究旨在阐明BMP-Smad信号通路对SEMFs促进ROBs成熟分化的影响。取新生SD大鼠颅骨,多次酶消化体外分离培养得到ROBs传代培养后,利用50 Hz 1.8 m Ts SEMFs处理0,5,15,30和60min,Western印迹检测BMP-2表达和Smad1/5/8磷酸化水平,免疫荧光染色检测P-Smad1/5/8核转位。加入BMP-Smad信号通路的阻断剂noggin后,50 Hz 1.8 m Ts SEMFs分别处理3 d和6 d(2h/d)后,检测胞内碱性磷酸酶(ALP)活性,磁场处理2 d后(2 h/d),real-time PCR和Western印迹分别检测Ⅰ型胶原(collagen1)和成骨相关转录因子RUNX-2基因和蛋白质表达量。结果发现,50Hz 1.8 m Ts SEMFs处理ROBs后,BMP-2的表达量显著增加,胞内Smad1/5/8快速磷酸化,而对非磷酸化的Smad1/5/8表达无影响。同时,SEMFs处理30 min后引起P-Smad1/5/8发生核转位。50Hz 1.8m Ts SEMFs能够显著促进ALP活性增加,促进成骨相关因子collagen1和RUNX-2基因和蛋白质表达。加入BMP-Smad信号通路的阻断剂noggin后,SEMFs促进ALP活性增加,collagen1和RUNX-2基因和蛋白质表达水平被显著抑制。上述结果说明,50 Hz 1.8 m Ts SEMFs促进成骨细胞成骨性分化依赖于BMP-Smad信号通路。

BMP-Smad信号通路在骨髓间充质干细胞分化中的作用

骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是骨髓基质中的一种多功能干细胞,离体培养可诱导分化为软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞等。骨形态发生蛋白信号通路(bone morphogenetic protein signaling pathways,BMPS)参与BMSCs分化的胞内信号调控,是向成骨细胞分化的主要途径,对骨骼的形成具有重要作用。本文详细介绍BMP-Smad通路在BMSCs的研究现状,着重强调机械载荷、外源性药物和因子的补充。从BMSCs角度探究促进骨形成、增加生长期的峰值骨量、缓解老年期骨丢失速率的部分机制,从而为骨质疏松的防治提供新的理论依据。在疾病方面的应用也为今后筛选基因辅助治疗提供关键性靶点,致力于对后续BMSCs研究提供一定的思路。

目标基因测序技术检测与下颌前突相关的BMP-Smad信号通路基因突变

目的:采用目标基因捕获联合二代测序技术探索BMP-Smad信号通路基因与下颌前突(mandibular prognathism)相关的变异。方法 :从同济大学附属口腔医院收集176例下颌前突患者及155例正常对照,分别采集5 m L静脉血并提取基因组DNA。采用Nimble Gen捕获富集系统对病例对照组的23个目标基因的编码区和侧翼区进行捕获富集,通过Illumina Hiseq 2000测序平台进行测序。通过比较变异位点基因型及等位基因分布频率的差异,探索与下颌前突相关的突变位点。结果:共发现7个与下颌前突相关的常见变异,分别位于5个基因上:chr4:81975103(BMP3)、rs7078571(BMPR1A)、chr2:148686946(ACVR2A)、rs1128919(ACVR2A)、rs2070489(ACVR2B)、chr18:48610378(SMAD4)、chr18:48610376(SMAD4)。未发现罕见变异的分布差异有显著性。结论 :通过目标基因测序的方法检测到了病例对照组中的常见变异和罕见变异,并发现了与下颌前突相关的可能致病基因BMP3、BMPR1A、ACVR2A、ACVR2B、Smad4。未检测到下颌前突的罕见致病位点。

BMP-Smads信号转导通路及其调节

BMPs属于TGF-β超家族的一类多功能的分泌型信号分子,参与调节多种细胞的增殖、分化及凋亡,并在组织器官的形成、胚胎的发育和损伤组织的修复中起关键作用。Sm ads蛋白是脊椎动物TGF-β超家族细胞内信号转导和调节分子,可直接将TGF-β包括BMPs胞外信号从细胞膜传递入细胞核。各水平的共激活或抑制因子对该信号转导过程进行严密调控;此外,BMP-Sm ads还与其他信号通路建立通路间的“串话”(cross-talk),使BMP-Sm ads信号转导过程形成一个复杂而有序的网络。

BMP-Smad信号通路在小鼠胚胎干细胞诱导分化成骨细胞方案优化中的应用

目的利用BMP-Smad信号通路在成骨分化中的作用,筛选出较稳定且成骨率较高的小鼠胚胎干细胞体外定向诱导分化成骨细胞的方案。方法小鼠胚胎干细胞经悬浮培养形成拟胚体(embryoid bodies,EBs),用胰酶消化成单个细胞接种至6孔板中,在EBs单细胞贴壁生长的第14~21天,A组(方案1)添加50μg/mL维生素C+50 mmol/L β-磷酸甘油+10-8mol/L地塞米松;B组(方案2)添加50μg/m L维生素C+10 mmol/L β-磷酸甘油+1μmol/L地塞米松;C组(方案3)添加50μg/mL维生素C+50 mmol/Lβ-磷酸甘油+1μmol/L地塞米松;D组为正常对照组,不添加诱导剂。各组均在在贴壁第7、14、21、28天检测碱性磷酸酶(ALP)活性,第22天用1%茜素红染色鉴定成骨细胞。采用荧光定量PCR(q-PCR)和Western blot检测BMP-Smad信号通路中的BMP2、BMPR2、Smad1和Smad5等关键mRNA和蛋白的表达水平。结果与正常对照组相比,各组均在EBs贴壁第7天后ALP活力逐渐增强,且均在第21天增至最强。茜素红染色结果显示,阳性细胞被染成橘红色、呈大小不等的结节状。计算成骨细胞诱导形成率,A组、B组、C组和D组成骨细胞形成率分别为15.34%、23.71%、29.12%和0.66%。Q-PCR和Western blot检测结果显示,与正常对照组相比,各组BMP2、BMPR2、Smad1和Smad5的mRNA和蛋白表达水平有不同程度的升高和降低,其中C组(方案3)的BMP2、BMPR2、Smad1和Smad5的相对表达量均升高,且差异有统计学意义(P<0.05)。结论添加50μg/mL维生素C+50 mmol/Lβ-磷酸甘油+1μmol/L地塞米松的方案成骨细胞诱导形成率最多,可最大量诱导骨结节的形成。

基于TGF-β/BMP/Smad信号通路治疗激素性股骨头坏死中医药研究进展

激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of the femoral head,SIONFH)是由于糖皮质激素使用不当或过度而引起的髋关节疾病,发病机制尚未统一,临床疗效亦不佳。当前,没有效果明确的药物可以延缓疾病进程,而中医药治疗SIONFH在临床上取得一定疗效。即便如此,仍未能完整的从分子生物及细胞生物学角度阐明中药治疗SIONFH的作用机制。转化生长因子-β(TGF-β)/骨形态发生蛋白(BMP)/Smad信号通路的转导是防治SIONFH的研究热点之一,故该文阐明了该信号通路的转导机制以及与SIONFH的联系,检索了基于该通路治疗SIONFH的全部中药及复方并阐述其影响机制。基于中医对SIONFH的认识,现临床上使用补肝肾强筋骨以及活血祛瘀通络类的方药治疗SIONFH,且具有良好的疗效。中药通过调控该通路,可刺激骨髓间充质干细胞成骨分化,降低破骨细胞含量,减少脂肪生成,改善微循环,抗氧化损伤,促进股骨头内血管新生,从而促进股骨头损伤的修复。现基于TGF-β/BMP/Smad信号通路对中医药治疗SIONFH的研究进展做一综述,期许为中医药治疗SIONFH提供理论依据及参考。

BMP/Smad信号通路与先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部的软骨发育

背景:先天性马蹄内翻足主要表现为骨本身异常及软骨发育异常,BMP/Smad信号通路可以指导胚胎期骨和软骨的发育,但其在马蹄内翻足病因领域发挥的作用尚无动物实验证实。目的:探讨BMP/Smad信号通路参与调控先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部软骨发育异常的机制。方法:将生长状况相同的孕10 d的SD大鼠随机分为实验组和对照组。实验组采用135 mg/kg维甲酸灌胃制作马蹄内翻足模型,对照组采用等量植物油灌胃;孕21 d后剖腹取出胎鼠,实验组孕鼠产下胎鼠41只中出现马蹄足畸形27只,畸型率65.9%;对照组获得胎鼠36只,均未出现畸形。分离胎鼠足踝部组织进行苏木精-伊红染色,并采用Western blot、RT-qPCR、免疫组化检测BMP/Smad信号通路核心蛋白Smad5、P-Smad5、通路下游蛋白SP7以及Sox9的表达水平。结果与结论:①与对照组相比,苏木精-伊红染色可见实验组大鼠足踝部组织中软骨基质增多,骨间缝隙增大;②免疫组化显示实验组Smad5与SP7表达水平下降,而Sox9基因表达增高;③RT-qPCR结果显示实验组大鼠足踝部组织中Smad5、SP7的mRNA表达水平下降,Sox9 mRNA表达水平升高;④Western blot结果显示实验组大鼠足踝部软骨组织中P-Smad5/Smad5及SP7表达降低,Sox9表达升高;⑤结果说明,先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部软骨异常的发生与BMP/Smad信号通路传导障碍有关。

不同FecB基因型和不同直径绵羊卵泡中BMP/SMAD通路活性及蛋白表达差异

旨在探究不同FecB基因型对绵羊卵泡中BMP/SMAD通路活性和蛋白表达的影响;揭示成熟大卵泡和小卵泡之间BMP/SMAD通路活性和蛋白表达的差异。本研究采用TaqMan分型方法筛选出不同FecB基因型的母羊,同期发情后取卵泡期成熟卵泡和黄体期卵巢表面小卵泡,利用免疫印迹法(Western blot)测定BMP/SMAD通路相关蛋白表达水平和通路活性。结果表明,对于小卵泡组,FecB突变型卵泡中骨形态发生蛋白1B型受体(bone morphogenetic protein receptor type 1B,BMPR1B)表达量显著高于野生型卵泡(P<0.05),但SMAD家族成员4(SMAD family member 4,SMAD4)表达量和SMAD1/5/9的磷酸化水平显著低于野生型卵泡(P<0.05);对于成熟大卵泡组,FecB突变型卵泡中FKBP脯氨酰异构酶1A(FKBP prolyl isomerase 1A,FKBP1A)和SMAD4表达量显著低于野生型卵泡(P<0.05),Ⅰ型受体(BMPR1B)和Ⅱ型受体(BMPR2)的蛋白表达量及SMAD1/5/9的磷酸化水平在两种基因型之间未显示出显著差异。另一方面,对比FecB突变型小卵泡和成熟大卵泡发现:成熟大卵泡中BMPR1B和SMAD4蛋白表达量和SMAD1/5/9磷酸化程度显著高于小卵泡(P<0.05)。上述结果表明,由于SMAD4表达量的下降,FecB突变型大、小卵泡中结合到基因组靶区域的SMAD4-SMAD1/5/9蛋白复合物均相对较少,将导致通路活性降低,而且由于小卵泡中较低的SMAD1/5/9磷酸化水平,其通路活性更低。另外,绵羊突变型卵泡生长发育成熟后BMP/SMAD通路活性显著增强。

BMP⁃2/Smad信号通路探讨金匮肾气丸对BMSCs成骨分化的影响

目的观察金匮肾气丸含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的影响并探讨其发生的作用机制。方法制备金匮肾气丸含药血清,CCK⁃8法筛选出最佳浓度的金匮肾气丸含药血清对BMSCs向成骨分化的影响。将BMSCs分为空白组(control组)、成骨诱导组(OIS)、空白血清组(ROIS组)及含药血清组(JKSQ⁃OIS),分别对各组BMSCs进行成骨诱导。连续干预14 d及21 d后,分别进行碱性磷酸酶(ALP)染色和茜素红染色镜下观察各组碱性磷酸酶活性和成骨矿化水平;连续干预14 d后,实时荧光定量PCR(q⁃PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)分别检测各组BMSCs中骨形态发生蛋白2(BMP⁃2)、Smad1、ALP、Runt相关转录因子2(runt⁃related transcription factor 2,Runx2)及成骨细胞特异性转录因子(Osterix,OSX)mRNA和蛋白的相对表达量。结果与control组相比,OIS组与ROIS组出现点状矿化结节,ALP染色轻微变深,ALP和Runx2 mRNA及蛋白的表达上升(P<0.05,P<0.01),OSX的表达上升但不明显(P>0.05);与OIS组相比,JKSQ⁃OIS组矿化结节成片分布,ALP染色明显加深,BMP⁃2、Smad1、ALP和Runx2 mRNA及蛋白的表达上升(P<0.05,P<0.01),OSX mRNA及蛋白表达有上升趋势(P>0.05)。结论金匮肾气丸含药血清可能通过调控BMP⁃2/Smad信号通路,上调ALP、Runx2和OSX的表达,促进BMSCs向成骨分化,改善OP。

接骨七厘胶囊通过激活BMP/Smad信号通路促进大鼠桡骨骨折愈合

【目的】探讨接骨七厘胶囊通过激活骨形态发生蛋白(BMP)/Smad信号通路对大鼠桡骨骨折愈合的改善作用。【方法】(1)构建大鼠桡骨骨折模型,检测大鼠血清中碱性磷酸酶(ALP)、钙(Ca)和磷的含量,观察骨折间隙的病理学变化。(2)培养人骨肉瘤细胞SaOS-2,检测ALP活性、矿化水平,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测细胞成骨相关基因ALP、胶原Ⅰ(COL-Ⅰ)、鸟氨酸转氨酶(OTC)、Osterix、骨桥蛋白(OPN)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、BMP2表达,Western Blot法检测细胞BMP/Smad信号通路中关键蛋白的表达。【结果】接骨七厘胶囊促进大鼠桡骨骨折愈合,增强ALP活性,增加钙和磷含量。接骨七厘胶囊刺激SaOS-2细胞矿化结节的形成,并以剂量依赖的方式促进SaOS-2细胞中COL-I、OTC、Osterix、BMP2和OPN的表达水平。接骨七厘胶囊处理可上调SaOS-2细胞BMP/Smad信号通路Smad1/5磷酸化水平以及BMP2和RUNX2的水平。BMP/Smad信号通路的抑制剂Noggin抑制接骨七厘胶囊诱导的SaOS-2细胞成骨分化。【结论】接骨七厘胶囊可通过激活BMP/Smad信号通路,提高成骨相关基因的表达,从而促进骨折愈合。

FGF2对BMP-Smads信号转导通路的负调节机制初步研究

目的 :利用小鼠前成骨细胞系MC3T3 E1初探FGF2对BMPS Smads信号转导通路的调节机制。方法 :构建含 5个串联的来源于Smad6启动子的R Smads结合序列 (GC2 )的荧光素酶报告基因质粒 ( 5GC2 Lux)。以该质粒探讨FGF2对BMP组成活化型受体I(caALK 2 )激活的Smad5转录调控能力的影响。外源转染去除Smad5分子中MEK ERK通路磷酸化位点的突变体 ,探讨FGF2伙化的MEK ERK对BMPS Smads通路的调节作用。结果 :所构建报告基因质粒能够特异反映Smads的转录激活能力的变化。FGF2能够显著下调BMP组成活化型受体(caALK2 )激活的Smad5转录调控能力。外源转染Smad5突变分子仅能部分逆转FGF2对Smads通路的负调节效应。结论 :FGF2参与调节BMPs活化的信号通路可能不仅限于通过活化MEK

BMP-7/Smads信号通路在胆总管结扎大鼠肝纤维化组织中的表达及意义

目的探讨BMP-7/Smads信号通路在胆总管结扎大鼠肝纤维化组织中的表达及意义。方法将雄性Wistar大鼠简单随机化分组成假手术组,胆总管结扎7天组、14天组、28天组、42天组,采用胆总管结扎方法制备大鼠胆汁淤积肝纤维化模型。苏木精-伊红染色、Msaaon染色观察各组大鼠肝组织形态及胶原沉积情况,实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)测各组大鼠肝脏中α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、纤连蛋白(fibronectin,FN)等肝纤维化指标mRNA的表达变化,免疫组化法明确肝脏胶原蛋白Ⅰ(collagenⅠ)沉积情况,Western blot法检测各组肝组织内FN、collagenⅠ、胶原蛋白Ⅲ(collagenⅢ)、α-SMA和金属基质蛋白酶组织抑制因子1(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase,TIMP1)等蛋白的表达,同时用免疫组化法及Western blot法检测各组肝组织内BMP-7及p-Smad1/5/8蛋白定位及表达量的变化。结果与假手术组比较,胆总管结扎组随着胆总管结扎时间延长,肝纤维化程度逐渐加重,肝内胶原增生明显,形成粗大的纤维间隔,肝组织内FN、α-SMA、collagenⅠ、collagenⅢ及TIMP1蛋白的表达明显增多,且差异有统计学意义(P<0.05),在肝纤维化组织内,BMP-7及p-Smad1/5/8蛋白在肝纤维化早期显著升高,随着纤维化程度加重,其表达逐渐减少,与假手术组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论BMP-7/Smads信号通路在大鼠肝纤维化早期明显激活,作为一种保护性措施发挥内源性保护作用,而随着肝纤维化的进展,BMP-7/Smads信号通路的激活程度逐渐减弱,这一作用逐渐被削弱。

绵羊FecB突变对BMPR1B活性及BMP/SMAD通路的影响研究进展

BMPR1B是绵羊中被鉴定的第一个多羔主效基因,但该基因中FecB突变增加绵羊排卵数的分子机制尚未解析。近年来发现BMPR1B活性受小分子抑制蛋白FKBP1A调控,该蛋白充当了BMPR1B及BMP/SMAD通路活性控制开关的关键作用且FecB突变恰好位于FKBP1A与BMPR1B结合位点附近。本文首先总结了BMPR1B和FKBP1A的蛋白结构,阐明二者空间结合区域及FecB突变的位置,进而预测了FecB突变与二者结合强弱的关系,最终提出了FecB突变通过影响BMPR1B与FKBP1A结合强度改变BMP/SMAD通路活性的科学假设,为后续探明FecB突变影响绵羊排卵数的分子机制提供了新思路。

藤黄健骨丸调控BMP-2/Smad信号通路治疗绝经后骨质疏松症

目的观察藤黄健骨丸对绝经后骨质疏松症模型大鼠的治疗作用。方法将72只雌性大鼠随机分为6组,分别为假手术组(SHAM)、模型组(OVX)、仙灵骨葆胶囊组(XLGB)、藤黄健骨丸低剂量组(THJGW-L)、藤黄健骨丸中剂量组(THJGW-M)及藤黄健骨丸高剂量组(THJGW-H)。手术造模3 d后给药,除假手术组、模型组灌胃蒸馏水外,其余4组均按照相应剂量灌胃药物。连续灌胃8周后,分别检测大鼠术后各阶段体质量、子宫和肾脏重量、骨强度值,观察股骨病理变化。Western-blot法检测大鼠股骨中Runx2、BMP-2和Smad1蛋白表达水平。结果实验结果显示,藤黄健骨丸可以增加去卵巢大鼠的子宫和肾脏重量,能够提高去卵巢大鼠的股骨荷载力,改善骨微结构,增加钙离子沉积,增加骨细胞数量。Western-blot结果显示去势大鼠骨组织中Runx2、BMP-2和Smad1相对蛋白水平降低,经过藤黄健骨丸治疗后,Runx2、BMP-2和Smad1相对蛋白水平显著升高。结论藤黄健骨丸可以提高去势大鼠骨强度,改善骨组织形态,其作用机制可能与调控BMP-2/Smad信号通路来促进骨形成,对绝经后骨质疏松症有一定的治疗作用。

抑制BMP/Smad信号通路对水牛卵巢颗粒细胞生长和类固醇激素合成的影响

【目的】探究BMP/Smad信号通路对水牛卵巢颗粒细胞生长和类固醇激素合成的影响。【方法】利用脂质体转染的方法将合成的Smad 4基因的3对siRNAs(Smad4-siRNA1、Smad4-siRNA2和Smad4-siRNA3)和NC-siRNA(对照组)分别转染水牛颗粒细胞,通过实时荧光定量PCR检测Smad 4基因的表达水平,比较不同siRNA的干扰效率。然后利用筛选的干扰效率最高的siRNA,转染水牛卵巢颗粒细胞,通过CCK-8法检测对照组和干扰组细胞的增殖情况,实时荧光定量PCR检测上述两组细胞凋亡相关基因Bax和Bcl2,细胞周期相关调控基因CyclinD2和CDK4,以及类固醇激素合成相关基因Cyp19A1和Cyp11A1的表达水平,并通过ELISA检测雌二醇(E 2)和孕酮(P 4)的含量。【结果】基因干扰试验结果表明,3对siRNAs对Smad4基因的表达均具有极显著的干扰作用(P<0.01),其中Smad4-siRNA1的干扰效率最高,达到了64%。CCK-8检测结果显示,与对照组相比,干扰组细胞的增殖效率显著降低(P<0.05)。实时荧光定量PCR结果显示,与对照组相比,干扰组Bcl2、CyclinD2、CDK4和Cyp19A1基因的表达量均显著或极显著下调(P<0.05;P<0.01),而Cyp11A1基因的表达极显著上调(P<0.01),Bax基因的表达未受影响。ELISA检测结果表明,与对照组相比,干扰组雌二醇分泌量减少10.2%,孕酮的分泌量增加24.7%,差异均显著(P<0.05)。【结论】通过RNAi介导的Smad 4基因沉默对内源性BMP/Smad信号通路的中断不仅能够显著抑制水牛颗粒细胞的生长,而且能够诱导水牛颗粒细胞的凋亡,还会改变类固醇激素生成。BMP/Smad信号通路在调控水牛颗粒细胞生长和类固醇生成过程中具有重要的作用。