磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2修复和重建胫骨感染性骨缺损

背景:尽管Masquelet技术在临床的应用取得了广泛成功,但目前优化该技术各个环节的研究仍在不断开展,其中加快植骨后骨愈合速度、缩短骨愈合时间是医生关注的焦点。目的:观察磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2材料修复胫骨感染性骨缺损的效果。方法:选择2017年6月至2022年6月简阳市人民医院收治的感染性胫骨缺损患者31例,均接受Masquelet技术分期治疗,二期手术根据植骨材料的不同分为对照组(n=15)与研究组(n=16),对照组植入异体骨/自体骨颗粒,研究组植入磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2/自体骨颗粒。二期术后6个月,检测患者外周血白细胞数、C-反应蛋白、血沉等炎性指标,记录影像学骨愈合时间、骨愈合X射线评分、骨缺损愈合分级和邻近关节功能,观察是否存在钉道感染、植入吸收、取骨区疼痛、感染等情况。结果与结论:①两组患者二期术后6个月外周血白细胞计数、血沉、C-反应蛋白水平均低于一期术前(P<0.05),两组间各指标比较差异无显著性意义(P>0.05);②研究组骨愈合时间短于对照组(P<0.05);③研究组患者二期术后6个月的骨愈合X射线评分高于对照组(P<0.05),骨缺损愈合优良率与邻近关节功能优良率均高于对照组(P<0.05);两组间感染复发率与并发症发生率比较差异均无显著性意义(P>0.05);④结果表明,Masquelet技术二期术中应用磷酸钙复合重组人骨形态发生蛋白2治疗胫骨感染性骨缺损的愈合效果良好、安全性高。

不同雌激素浓度对重组人骨形态发生蛋白2干预乳腺癌MCF-7细胞生长和迁移影响的体外研究

目的探究不同雌激素浓度对rhBMP-2干预下乳腺癌MCF-7细胞增殖、迁移、侵袭和细胞周期的影响。方法本实验根据处理MCF-7细胞的rhBMP-2、noggin(BMP-2拮抗剂)以及不同雌激素浓度将细胞进行分组。采用MTT试验检测不同作用条件下MCF-7细胞的增殖能力,Transwell迁移试验及侵袭试验评估不同作用条件下细胞迁移及侵袭能力,利用流式细胞仪检测细胞周期并应用qRT-PCR技术对细胞周期蛋白水平进行定量分析。结果较低浓度的雌激素对rhBMP-2干预后的MCF-7细胞增殖有抑制作用,而高浓度的雌激素对rhBMP-2干预后的MCF-7细胞增殖有促进作用。不同浓度的雌激素均可促进rhBMP-2干预后MCF-7细胞的迁移,其中部分浓度具有统计学意义。不同浓度的雌激素对于rhBMP-2干预后MCF-7细胞的侵袭能力有抑制趋势,但均无统计学差异。RhBMP-2和noggin可不同程度影响G1期,不同雌激素浓度对细胞周期并无显著性影响。不同浓度雌激素处理下基因CDK2、CDK4、cyclinD1、cyclinE、p21转录水平有所差异。结论低浓度的雌激素可协同rhBMP-2对乳腺癌MCF-7细胞增殖产生抑制作用,而高浓度雌激素则拮抗了rhBMP-2对MCF-7细胞增殖的抑制作用。在rhBMP-2作用的基础上,雌激素可进一步降低MCF-7细胞的迁移能力,但对侵袭能力作用无明显统计学差异。不同雌激素浓度对细胞周期并没有显著影响,但可能影响多种细胞周期蛋白的表达。

腰椎融合术中应用重组人骨形态发生蛋白2辅助治疗腰椎退行性疾病

目的评价腰椎融合术中应用重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)辅助治疗腰椎退行性疾病(LDD)的可行性及安全性。方法回顾性分析2016年1月—2019年12月采用腰椎融合术治疗的LDD患者136例,其中57例术中采用rhBMP-2辅助治疗(试验组),79例术中未使用rhBMP-2辅助治疗(对照组)。采用疼痛视觉模拟量表(VAS)评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)、并发症发生情况、影像学融合结果评估2组患者临床疗效。并进一步统计并发症发生率与rhBMP-2剂量的相关性。结果所有手术顺利完成,患者随访(4.68±1.70)年。术后1个月、末次随访时2组VAS评分和ODI较术前显著改善,差异均有统计学意义(P<0.05);末次随访时2组ODI较术后1个月进一步改善,对照组VAS评分较术后1个月进一步改善,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后1个月2组VAS评分差异有统计学意义(P<0.05),其余各时间点2组VAS评分和ODI差异无统计学意义(P>0.05)。试验组并发症发生率为12.3%,对照组为13.9%,2组并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05);rhBMP-2剂量增加与并发症发生率无显著相关性。183个椎间隙术后Lenke分级,试验组优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论腰椎融合术中应用rhBMP-2辅助治疗LDD可改善融合情况,使用时须充分评估适应证、谨慎选择剂量以降低相关并发症的发生风险。

重组人骨形态发生蛋白2诱导骨修复的应用及前景

背景:重组人骨形态发生蛋白2具备诱导成骨时间更早、成骨量较天然骨形态发生蛋白2多、生物学活性好、生物相容性好、成本低等特点,已成为近年来临床骨科创伤疾病防治研究的热点。目的:总结重组人骨形态发生蛋白2在骨组织工程及骨修复领域应用中的优势、不足及目前国内外的研究进展。方法:经第一作者检索CNKI数据库及SPRINGERLINK数据库2005至2011年与重组人骨形态发生蛋白2在诱导骨再生、骨组织修复有关研究进展方面的文献,英文检索词为"rhBMP-2,bone tissue engineering,bone repair materials",中文检索词为"重组人骨形态发生蛋白2,骨组织工程,骨修复"。共检索出98篇,最终保留30篇进行归纳总结。结果与结论:骨骼内天然骨形态发生蛋白2含量稀少、提取成本高昂,临床应用严重受限。重组人骨形态发生蛋白2有显著的成骨诱导能力,在骨组织工程及骨修复领域展现了巨大的潜在应用价值。体外试验无细胞毒性具有良好的生物相容性可供临床应用,其中重组人骨形态发生蛋白2和重组人骨形态发生蛋白7现已被应用于外科整形手术诱导骨再生,但由于重组人骨形态发生蛋白2是外源性细胞生长因子,临床应用多为超生理剂量,故潜在有软组织水肿,皮肤红疹、局部炎症反应、异位骨化和免疫反应等不良后果的危险,所以重组人骨形态发生蛋白2用于人体后的安全性研究还须长期密切关注。找到理想的载体,有效控制其在体内缓释是重组人骨形态发生蛋白2应用研究的关键问题。

负载重组人骨形态发生蛋白2磷酸钙骨水泥与纤维蛋白胶复合材料促进骨质疏松性骨折的愈合

背景:骨形态发生蛋白2是目前研究最广泛与诱导成骨活性最强的骨形态发生蛋白之一,但是单纯骨形态发生蛋白植入后会被组织液稀释及蛋白酶分解,不能保持持久的药物浓度,难以发挥有效的骨诱导作用。目的:实验以磷酸钙骨水泥/纤维蛋白胶复合材料作为骨形态发生蛋白2的载体,观察其对骨质疏松性骨折的修复效果。方法:取54只雌性SD大鼠,切除双侧卵巢制作骨质疏松模型,3个月后制作股骨中段骨折模型,随机分成3组,每组18只,克氏针内固定组骨折断端不注射任何材料;复合材料组骨折断端注射0.5m L磷酸钙骨水泥/纤维蛋白胶复合材料,载生长因子复合材料组骨折断端注射0.5m L负载重组人骨形态发生蛋白2的磷酸钙骨水泥/纤维蛋白胶复合材料。骨折后4,12周,进行股骨骨折标本X射线检查、Micro-CT检测、生物力学三点弯曲实验及病理观察。结果与结论:①载生长因子复合材料组骨折愈合评分高于克氏针内固定组、复合材料组(P <0.05);②载生长因子复合材料组骨折后4,12周的骨体积分数、骨小梁厚度及骨小梁数量均高于克氏针内固定组、复合材料组(P <0.05),骨小梁分离度均低于克氏针内固定组、复合材料组(P <0.05);③载生长因子复合材料组骨折后4,12周的最大载荷、刚度均高于克氏针内固定组、复合材料组(P <0.05),骨折后4周的弹性模量高于克氏针内固定组、复合材料组(P <0.05);④克氏针内固定组骨折后4周主要可见纤维软骨骨痂,骨折后12周骨痂重塑为板状骨,硬骨痂含量较少;复合材料组、载生长因子复合材料组骨折后4周可见明显的纤维性骨痂与软骨性骨痂,载生长因子复合材料组硬骨痂含量较复合材料组多,骨折后12周硬骨痂重塑为板状骨;⑤结果说明,负载重组人骨形态发生蛋白2的磷酸钙骨水泥/纤维蛋白胶复合材料,可促进骨质疏松性骨折的愈合,提高骨强度。

中空羟基磷灰石复合重组人骨形态发生蛋白2微球体修复骨缺损

背景:羟基磷灰石可以作为一种良好的支架材料,重组人骨形态发生蛋白2是目前活性较强的成骨因子,设计一种复合的新型材料有助于解决骨缺损修复问题。目的:探索中空羟基磷灰石微球复合重组人骨形态发生蛋白2对兔骨缺损成骨行为和生物力学的影响。方法:将48只雄性健康成年新西兰白兔随机分3组(n=16),制备桡骨缺损后,复合人工骨组将已经制备好的中空羟基磷灰石/重组人骨形态发生蛋白2复合人工骨植入缺损处,单纯人工骨组植入单纯中空羟基磷灰石人工骨,对照组不植入任何材料。于术后第4,8,12,16周第1天检测血清碱性磷酸酶水平,通过X射线摄片、CT三维重建、放射性核素骨显像及生物力学等评估愈合效果。结果与结论:1复合人工骨组术后各时间段的血清碱性磷酸酶活性、X射线评分、成骨效果、放射性核素聚集强度、CT三维重建及生物力学强度均优于单纯中空羟基磷灰石人工骨,而对照组显示骨缺损愈合不良;2结果表明,中空羟基磷灰石/重组人骨形态发生蛋白2复合人工骨具有更强的成骨能力和力学强度,加速了骨缺损愈合进程。

重组人骨形态发生蛋白2复合骨在腰椎融合中的效果

背景:诸多研究已证实重组人骨形态发生蛋白2在骨形成及骨折愈合中发挥十分重要的作用,但单纯予以重组人骨形态发生蛋白2植入容易出现扩散和降解,无法对新骨形成予以持续性的影响。目的:观察重组人骨形态发生蛋白2复合骨在兔腰椎中的融合效果。方法:取30只新西兰大白兔,构建后路腰椎横突间植骨融合模型,随机均分为3组,分别在L5-6横突间植入自体髂骨、同种异体骨及重组人骨形态发生蛋白2复合骨(重组人骨形态发生蛋白2与同种异体骨复合物),植入后6周,进行大体观察、X射线检查及组织学观察。结果与结论:重组人骨形态发生蛋白2复合骨组融合率、新生骨组织在总面积中所占百分比高于自体髂骨组、同种异体骨组(P<0.05);重组人骨形态发生蛋白2复合骨组、自体髂骨组拉伸强度大于同种异体骨组(P<0.05),前两组拉伸强度无差异。X射线显示3组植骨区均可见骨痂形成;组织学显示,自体髂骨组移植物已消失,形成大量软骨,有少量骨小梁,并有一定编织骨形成;同种异体骨组有较多的纤维组织包裹材料,有骨岛形成,有数量较少的骨小梁及软骨形成;重组人骨形态发生蛋白2复合骨组存在大量骨小梁和少量软骨,形成编织骨且有皮质骨形成。表明重组人骨形态发生蛋白2复合骨在兔腰椎中可以获得良好的融合效果。

纤维蛋白胶复合重组人骨形态发生蛋白2微球的制备及评价

背景:采用生理盐水溶解重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物微球时,活性成分易于吸收、流失,不能在局部维持较高浓度;而采用静脉血或骨髓血溶解时凝固时间难以掌握,往往在体外已凝血,失去可注射性,操作不便,因此还需一种能控制凝固时间的缓释载体。目的:制备携载重组人骨形态发生蛋白2的聚乳酸与聚乙醇酸缓释微球并将其与纤维蛋白胶复合,构建具有自固化能力的可注射性骨形态发生蛋白缓释体系。设计、时间及地点:对比观察实验,于2005-01/2008-04在解放军总医院骨科研究所完成。材料:聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(聚乳酸/聚乙醇酸75/25,MW=3000,黏度0.025L/g)由山东省医疗器械研究所提供,重组人骨形态发生蛋白2由解放军军事医学科学院提供,纤维蛋白胶由杭州普济公司提供。方法:复乳-溶剂挥发法制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物载药微球,然后将微球与纤维蛋白胶复合制备出重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物/纤维蛋白胶复合材料。主要观察指标:复合材料凝固时间、体外释放性质、能谱分析及体外降解液pH值。结果:①与纤维蛋白胶相比,复合材料的固化时间少量增加。②复合材料的释放存在突释,2d骨形态发生蛋白释放量达到16.76%,42d释放量达到76.75%。③能谱分析显示微球混入纤维蛋白胶后优化了释放过程,延长了其释放时间。④复合材料的pH值变化介于微球与纤维蛋白胶之间。结论:重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚乙醇酸共聚物/纤维蛋白胶复合材料具有良好的缓释效果并具有可注射性,既可以降低局部的酸环境,又可以在局部维持较高浓度,是具有良好应用前景的骨修复材料。

重组人骨形态发生蛋白2壳聚糖纳米微球的制备及体外细胞毒性

背景:通过各种微球负载骨生长因子使骨形态发生蛋白达到缓释效果逐渐成为研究热点,但关于载药壳聚糖纳米微球的生物相容性特别是细胞毒性的报道较少。目的:对重组人骨形态发生蛋白2壳聚糖纳米微球进行细胞毒性检测,评估应用壳聚糖纳米微球作为重组人骨形态发生蛋白2缓释载体的生物安全性。方法:通过离子交联法制备空白壳聚糖纳米微球,应用透视电镜观察微球的形态,激光粒径分析其粒径分布;通过重组人骨形态发生蛋白2壳聚糖纳米微球体外细胞毒性试验评估微球的生物安全性。结果与结论:离子交联法制备的壳聚糖微球,球形规整,分散均匀,微球平均粒径为230nm,分布较集中。载药及空白微球的反应分级为0或1级,均为合格。提示,离子交联法制备可成功制备出负载重组人骨形态发生蛋2的纳米微球,且微球细胞毒性检测合格,为进一步的骨组织工程研究提供理论实验基础。

重组人骨形态发生蛋白2/丝素蛋白缓释微球增强型多孔双相磷酸钙人工骨用于绵羊腰椎椎体间的融合

背景:作者既往已研究重组人骨形态发生蛋白2/丝素蛋白缓释微球增强型多孔双相磷酸钙的孔隙率、孔径、机械强度、体外生物活性、异位成骨活性等,需要通过建立可靠的动物模型来验证其生物安全性和可行性,并对复合材料的成骨能力进一步评估,为该骨移植材料用于脊柱融合提供进一步的实验数据。目的:在绵羊腰椎间融合模型中验证重组人骨形态发生蛋白2/丝素蛋白缓释微球增强型多孔双相磷酸钙的成骨效果,探讨其应用于椎体间融合的可能性。方法:将16只健康的成年绵羊建立L1/2、L3/4和L5/6的椎体间融合模型,每只动物的L1/2、L3/4和L5/6中随机植入自体髂骨、重组人骨形态发生蛋白2/丝素蛋白缓释微球增强型多孔双相磷酸钙、重组人骨形态发生蛋白2缓释微球增强型多孔双相磷酸钙、重组人骨形态发生蛋白2/丝素蛋白缓释微球中的3种。结果与结论:植入后12周和24周新型人工骨重组人骨形态发生蛋白2/丝素蛋白缓释微球增强型多孔双相磷酸钙的融合率与自体髂骨类似,均明显优于其他组。结果说明重组人骨形态发生蛋白2/丝素蛋白缓释微球增强型多孔双相磷酸钙人工骨能够在模型动物体内获得了与自体髂骨相似的腰椎融合效果,通过对其性能的进一步改良与验证可望运用于医学实践。

重组人骨形态发生蛋白2对乳腺癌MCF-7细胞增殖的影响

背景:有研究发现重组人骨形态发生蛋白2的临床应用可增加恶性肿瘤的患病风险,但关于重组人骨形态发生蛋白2对乳腺癌MCF-7细胞增殖作用的影响及机制尚未被阐明。目的:探讨在体外及体内条件下重组人骨形态发生蛋白2对乳腺癌MCF-7细胞增殖能力的影响及其作用机制。方法:①体外实验:无血清条件下,不同浓度的重组人骨形态发生蛋白2处理MCF-7细胞,通过MTT检测重组人骨形态发生蛋白2对细胞增殖能力的影响。利用流式细胞分析技术检测细胞周期,通过Real-time PCR检测不同浓度的重组人骨形态发生蛋白2对p21、cyclinE表达的影响,应用Westernblot技术检测不同浓度的重组人骨形态发生蛋白2处理对p21、cyclinE蛋白水平及对PI3K/Akt磷酸化水平的影响;②体内实验:将14只雌性裸鼠随机等分为实验组和对照组,实验组成瘤方案为MCF-7细胞+重组人骨形态发生蛋白2,对照组成瘤方案为等量MCF-7细胞,分别于6周龄裸鼠皮下注射。结果与结论:①体外实验:无血清条件下,不同浓度的重组人骨形态发生蛋白2处理细胞,发现重组人骨形态发生蛋白2可显著抑制乳腺癌细胞系MCF-7的增殖能力。无血清条件下,不同浓度的重组人骨形态发生蛋白2处理细胞24 h,发现重组人骨形态发生蛋白2可增加G1期细胞所占比率。重组人骨形态发生蛋白2可显著促进p21的表达,显著抑制cyclinE的表达,并显著抑制PI3K/Akt信号通路的磷酸化过程;②体内实验:实验组裸鼠皮下瘤体体积均较对照组低,免疫组化检测显示重组人骨形态发生蛋白2处理可显著降低瘤体组织中ki-67的表达水平;③研究证实在体外及体内条件下重组人骨形态发生蛋白2通过影响PI3K/Akt信号通路对乳腺癌MCF-7细胞增殖能力发挥显著抑制作用,从基础水平进一步论证了重组人骨形态发生蛋白2的临床应用不能显著增加乳腺癌的患病风险,为脊柱融合及骨不连等骨科疾病的治疗中应用重组人骨形态发生蛋白2提供了一定的理论基础。

重组人骨形态发生蛋白2及制动因素对兔肌腱端重建的影响

背景:骨-肌腱结合结构的重建可能类似于软骨内成骨,只有形成坚固的止点,重建的韧带才能够真正发挥其生理功能。重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)可使未分化间质细胞、成纤维细胞、成肌细胞及骨髓的基质细胞逆转分化为骨系细胞。目的:观察rhBMP-2和制动因素对肌腱止点结构重建的影响。方法:新西兰白兔建立肌腱止点结构重建模型后,随机分成3组。向rhBMP-2短期制动组和rhBMP-2长期制动组实验兔靠近胫骨隧道入口的屈趾总腱内注入重组人骨形态发生蛋白2溶液20μL,模型组不予注射。术后rhBMP-2短期制动组术肢石膏固定1周后拆除;rhBMP-2长期制动组和模型组兔术肢全程石膏固定。各组分别于手术后2,4,8周通过免疫组化法和RT-PCR测定隧道入口部肌腱中的Ⅰ,Ⅱ型胶原、骨碱性磷酸酶和骨钙素的表达。结果与结论:rhBMP-2可使肌腱止点结构重建兔Ⅰ型胶原、骨碱性磷酸酶和骨钙素表达水平随时间的延长而增加,而Ⅱ型胶原在术后增加至4周时表达至峰值,8周表达有所下降。注射rhBMP-2未对腱重建兔Ⅰ型胶原mRNA表达产生明显变化;而注射rhBMP-2可使Ⅱ型胶原、骨碱性磷酸酶和骨钙素mRNA表达显著增加(P<0.05),减少制动时间也能使Ⅱ型胶原、骨碱性磷酸酶和骨钙素mRNA表达显著增加(P<0.05)。rhBMP-2能促进Ⅰ,Ⅱ型胶原、骨碱性磷酸酶和骨钙素的表达,并具有诱导肌腱内异位软骨成骨的作用,使肌腱端结构重建成为可能;长时间制动阻碍肌腱附着点的重建。

自体骨膜包裹肌腱复合松质骨匀浆及重组人骨形态发生蛋白2体内成骨重建月骨

背景:月骨摘除术后选择合适的月骨替代物填充遗留的空隙,是维护腕关节生物力学特性和良好功能的关键。目的:探讨自体骨膜包裹肌腱复合重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)与松质骨匀浆植入自体关节腔后的成骨和骨化机制,以及作为月骨替代物重建月骨的可行性。方法:按随机数字法将45只新西兰白兔分成3组:骨膜包裹肌腱组、rhBMP-2组、单纯肌腱球对照组。分别以骨膜包绕肌腱团,1 mg rhBMP-2与游离肌腱、肌腱团块置入兔髌上囊。置入后3,6和9周取材,测量定量CT骨密度值,组织切片采用苏木精-伊红染色和免疫组织化学ABC法,在光镜下观察rhBMP-2分布。结果与结论:移植物植入后,早期骨膜包裹肌腱组rhBMP-2染色阴性,9周时阳性,之后呈阴性,表明其骨化形成主要是在骨膜成软骨作用基础上的成骨过程,而无rhBMP-2的作用;rhBMP组显示rhBMP-2分布及骨化明显强于骨膜包裹肌腱组,且随时间延长逐渐加强,9周时呈强阳性,主要分布于新生骨细胞簇和新生软骨细胞簇及周围,之后随骨细胞成熟量增多而逐渐减弱。单纯肌腱球对照组玻璃样变,最终呈胶原状rhBMP-2染色始终阴性。各组各时间点定量CT骨密度值经统计学分析,除3周时骨膜包裹肌腱组、单纯肌腱对照组间无显著性差异(P>0.05),其余各组间差异均有显著性意义(P<0.01)。自体骨膜包裹肌腱复合rhBMP-2及松质骨匀浆植入物在骨rhBMP-2及松质骨匀浆中rhBMP-2的诱导作用下可形成大量骨和软骨,有较强支撑作用,为其用作月骨替代物提供实验依据。

重组人骨形态发生蛋白2在组织工程及基因治疗中的应用

学术背景:在能够促进新骨形成的许多生长因子中,骨形态形成蛋白可能是最具效应的。临床病例随机控制试验是分析其效应的金标准,但是仅有骨形态发生蛋白2及骨形态发生蛋白7的研究达到了这个水平。目的:探讨重组人骨形态发生蛋白2在组织工程及基因治疗中的应用进展及理想的运送时间和运送方式。检索策略:由该论文的研究人员检索PubMed数据库1997-01/2006-12的相关文献,检索词"recombinant human bonemorphogenic proteins(rhBMPs),tissueengineering,gene therapy",并限定文章语言种类为English。共检索到81篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与重组人骨形态发生蛋白2在组织工程及基因治疗中的应用密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准:重复性研究。文献评价:文献的来源主要是重组人骨形态发生蛋白2在组织工程及基因治疗中的应用实验及临床研究。所选52篇文献中,12篇为综述或会议文章,其余均为临床或基础实验研究。资料综合:①骨形态形成蛋白是转化生长因子β超家族的成员,它们由骨祖细胞分泌,典型地促进骨的生长。②骨组织工程是指在骨的再生过程中,生长因子﹑细胞及组织工程支架的应用。重组人骨形态形成蛋白2在组织工程中的应用,为骨与软组织的修复的控制及增强提供了很大的希望。③通过基因治疗手段,可以发展一种生物细胞运送工具把重组人骨形态形成蛋白2直接运送来促进新骨形成,重组人骨形态形成蛋白2在基因治疗中的应用,为骨与软组织的修复的控制及增强提供了很大的希望。④研究表明,为了到达理想的部位,重组人骨形态形成蛋白2的剂量﹑给予时间﹑运送方式成为面临的挑战。未来的研究,应该着力于重组人骨形态形成蛋白2的理想剂量﹑给予时间,运送方式,而且这种运送具有价效比,并且能够精确地控制。结论:未来骨与软组织的修复,很可能建立在康复及组织再生的生物学增强基础上。重组人骨形态形成蛋白2在组织工程和基因治疗中的应用,为这种控制及增强提供了很大的希望。

重组人骨形态发生蛋白2在下颌骨牵引成骨过程中的作用

背景:重组人骨形态发生蛋白2能诱导未分化的间充质细胞不可逆地分化形成软骨和骨,从而导致新骨的形成。目的:观察在下颌骨牵引成骨过程中应用基因重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)对成骨的影响。方法:选用日本成年大耳白兔45只,随机分为3组,建立下颌骨牵引模型,分别将空白胶原、1.5mg和3.0mg重组人骨形态发生蛋白2胶原复合物植入下颌骨切开处,固定、牵引0.4mm/次,2次/d,共计5d,总延长下颌骨4mm。在稳定期第1,3,7,14,28天分别处死各组动物,取牵引区新生骨痂行放射学及组织学检测。结果与结论:重组人骨形态发生蛋白2组中的新生骨组织较空白胶原对照组中多且成熟,3.0mg重组人骨形态发生蛋白2组较1.5mg重组人骨形态发生蛋白2组新骨形成多且成熟。结果表明,重组人骨形态发生蛋白2能促进兔下颌骨牵引成骨,并且具有浓度依赖性。

缓释重组人骨形态发生蛋白2仿生纳米纤维肝素/明胶复合支架的制备及表征

背景:仿生结构是近年来组织工程支架设计最重要的目标之一,但文献报道的仿生支架多不具有缓释生长因子的能力。目的:制备新型仿生纳米纤维肝素/明胶复合支架,观察其微观结构、机械强度及对重组人骨形态发生蛋白2的缓释作用。方法:利用化学交联方法制备肝素化明胶材料,将不同比例的普通明胶和肝素化明胶材料混合,利用热致相分离法和模板成孔技术,制备出含0,20%,40%肝素化明胶的纳米纤维肝素/明胶复合支架。扫描电镜观察新型支架的微观结构,甲苯胺蓝法检测各组支架中的肝素含量,测试支架机械强度,采用ELISA法测定各组支架对重组人骨形态发生蛋白2的释放情况。结果与结论:①纳米纤维肝素/明胶复合支架有很高的孔隙率,大孔结构250-420μm,孔隙连通度良好,且孔壁具有仿生纳米纤维结构;②含0,20%,40%肝素化明胶的纳米纤维肝素/明胶复合支架中的肝素含量分别为0,(12.82±2.49),(25.08±3.69)mg/g,3组间比较差异有显著性意义(P<0.05);③含0,20%,40%肝素化明胶的纳米纤维肝素/明胶复合支架的弹性模量分别为(299±38),(286±40),(236±33)kP a,3组间比较差异无显著性意义(P>0.05);④随着肝素化明胶含量的增加,纳米纤维肝素/明胶复合支架对重组人骨形态发生蛋白2的吸附能力增强,显著降低重组人骨形态发生蛋白2的突释,延长释放时间。

重组人骨形态发生蛋白2缓释体影响细胞外基质金属蛋白酶诱导因子的表达

背景:目前,重组人骨形态发生蛋白2是否可以抑制炎性细胞因子的产生及活性,从而抑制溶骨反应的分子生物学机制仍不清楚。目的:观察重组人骨形态发生蛋白2缓释体在大鼠皮下气囊中的分子生物学反应,探讨人骨形态发生蛋白2抑制骨溶解生物活性的可能机制。方法:于鼠背部皮下注射过滤后的空气3mL,每2d1次,共6次。1周后,20只SD大鼠按注射成分的不同随机分为2组,每组10只。分别于囊腔内注射人骨形态发生蛋白2缓释体悬液(实验组)和生理盐水(对照组)。分别于1,2周后取囊腔组织进行光镜下观察,测定血清碱性磷酸酶水平;real-time PCR法检测细胞外基质金属蛋白酶诱导因子(EMMPRIN)的mRNA水平;Western blotting法测定EMMPRIN的蛋白表达。结果与结论:光镜下实验组与对照组囊腔组织均未见明显组织细胞反应。实验组第1周血清碱性磷酸酶水平与实验组第2周及对照组相比,差异具有显著性意义(P<0.05),实验组第2周较对照组略低,但差异无显著性意义(P>0.05)。实验组EMMPRIN的mRNA及蛋白水平明显低于对照组,而且第2周小于第1周。提示重组人骨形态发生蛋白2缓释体抑制了溶骨性细胞因子的产生及活性,从而抑制溶骨反应。

重组人骨形态发生蛋白2-肝素-人工骨复合材料的骨诱导活性

背景:已有将重组人骨形态发生蛋白2应用于骨再生及修复的报道,但由于其在生物体内半衰期短而导致诱导骨形成的能力受到限制。目的:制备具有较好缓释效果的重组人骨形态发生蛋白2-肝素-人工骨复合材料,并检测其缓释性能及骨诱导活性。方法:通过高效液相色谱法检测重组人骨形态发生蛋白2-肝素复合物对于酶解的保护作用。将重组人骨形态发生蛋白2与肝素溶液混匀后复合于人工骨材料表面,ELISA方法检测其体外释药性质,茜素红染色法检测其诱导成骨细胞的能力,应用小鼠体内实验评价其异位骨诱导能力。结果与结论:成功制备了具有良好缓释效果的重组人骨形态发生蛋白2-肝素-人工骨复合材料,具有较强的诱导骨钙蛋白及异位骨形成能力。

重组人骨形态发生蛋白2联合自体骨行椎间植骨融合治疗胸腰椎结核

背景:重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)联合自体骨行椎间植骨融合术治疗腰椎滑脱、椎管狭窄、椎间盘突出等脊柱退行性变疾病的疗效和安全性已经得到认可,但对于治疗脊柱结核等脊柱感染性疾病的疗效和安全性少有临床研究。目的:评价rhBMP-2联合自体骨行椎间植骨融合术对脊柱结核的临床疗效及其安全性。方法:回顾性分析2010年11月至2018年5月广州中医药大学第一附属医院收治的胸腰椎结核患者的临床资料,所有患者均采用后路经椎弓根螺钉内固定+植骨融合术,根据植骨时是否使用rhBMP-2将其分为2组,试验组33例采用1 mg rhBMP-2联合自体骨植入大小适宜的支撑体中,对照组35例单纯用自体骨植入支撑体。术后随访1年以上,并对术前、术后疼痛目测类比评分、脊髓损伤ASIA分级、围术期并发症以及融合率进行统计学分析。研究通过广州中医药大学第一附属医院伦理委员会的批准,患者对治疗方案均知情同意。结果与结论:①所有患者均完成1年以上的随访,随访中未发现内固定断裂移动和椎体的明显塌陷;②两组手术时间、术中出血量、住院时间、围术期并发症比例差异无显著性意义(P>0.05);③两组术后1周和术后1年的目测类比评分、ASIA分级与术前相比,有显著改善(P<0.05),但两组之间对比差异无显著性意义(P>0.05);④在融合率方面,试验组术后6个月的融合率明显高于对照组(P<0.05),然而,两组术后1年的融合率比较却无统计学差异(P>0.05)。提示:rhBMP-2联合自体骨行植骨融合术治疗胸腰椎结核能在短期内加快骨性融合,具有良好的疗效和安全性。

重组人骨形态发生蛋白2促进髁状突囊内骨折山羊骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:国内外学者均认为髁状突囊内骨折后形成颞下颌关节强直的原因主要是大量成骨的过程。评估不同类型髁状突囊内骨折后骨髓间充质干细胞的成骨潜能,为创伤性颞下颌关节强直提供细胞生物学及分子学证据。目的:探讨重组人骨形态发生蛋白2对不同类型髁状突囊内骨折山羊骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:16只健康山羊双侧关节随机分为4组,8只山羊为左侧A型髁突囊内骨折组(A组)+右侧B型髁突囊内骨折组(B组),另外8只为左侧C型髁突囊内骨折组(C组)+右侧对照组(D组),分别在术后1,2,3,6个月各时间点A、B组处死2只,C、D组处死2只,即每个时间点共处死4只,分离、提取第3代骨髓间充质干细胞,根据是否进行重组人骨形态发生蛋白2诱导分为诱导组和非诱导组,按照试剂盒说明检测培养7,10 d时的碱性磷酸酶活性及骨钙素含量,诱导培养1周后进行碱性磷酸酶染色。结果与结论:与非诱导组比较,4组骨髓间充质干细胞使用重组人骨形态发生蛋白2诱导后,碱性磷酸酶活性及骨钙素含量明显升高(P<0.05);B组诱导后碱性磷酸酶活性及骨钙素含量较A、C、D组明显升高(P<0.05)。结果表明,体外分离培养的山羊骨髓间充质干细胞在重组人骨形态发生蛋白2诱导作用下表现出明显的成骨活性,且B型髁突囊内骨折后的骨髓间充质干细胞成骨活性明显高于A型、C型髁突囊内骨折。