绵羊骨形态发生蛋白受体-1B基因研究进展

绵羊繁殖性能在绵羊产业中有着重要意义,除通过一些技术手段(如同期发情、人工授精、超数排卵等)之外,在目前已知的关于能够提高绵羊繁殖力的16个基因共20个突变体当中,以骨形态发生蛋白受体-1B(bone morphogenetic protein receptor type-1B,BMPR-1B)基因对绵羊繁殖力的影响最大。BMPR-1B基因是世界上第一个被发现的多羔主效基因,其编码区的A746G突变导致蛋白质序列中第249位的谷氨酰胺被置换为精氨酸(Q249R),最终能够引起绵羊排卵数和产羔数增加。作者介绍了绵羊多羔主效基因BMPR-1B及其突变体FecB(A746G)的发现与结构,简述了该基因分子方面的作用机理,对BMP/Smad信号通路的调控以及与绵羊繁殖之间的联系,并简单分析了FecB突变后对绵羊卵巢、卵泡等组织细胞功能,激素调节和相关基因表达的影响。进一步加深对BMPR-1B基因的了解,为研究人员探明该基因诱使绵羊等动物提高产羔数的调控机制,相关配体、调控因子和上下游信号蛋白的影响以及加快哺乳动物高效育种繁殖、扩大种群规模和多胎品系的建立,增加养殖人员的经济收入等提供一些参考和帮助。

血管内皮生长因子165/骨形态发生蛋白改善缺氧复氧状态下成骨细胞损伤

背景:研究发现,血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白两种因子在缺氧复氧过程中相互作用,通过调节细胞内信号通路的活化,参与骨细胞损伤的修复过程。目的:进一步探究血管内皮生长因子165/骨形态发生蛋白与缺氧复氧成骨细胞损伤的关系分析。方法:取成骨细胞,建立缺氧复氧损伤模型,建模前后Real-Time PCR法和免疫印迹法检测血管内皮生长因子165、骨形态发生蛋白2的mRNA及蛋白表达。分别给予建模后成骨细胞不同质量浓度(10,20,40ng/mL)血管内皮生长因子165或骨形态发生蛋白2处理12,24,36,48,72 h,CCK-8法检测细胞增殖,DAPI检测细胞凋亡。结果与结论:(1)与建模前相比,建模后成骨细胞中血管内皮生长因子165、骨形态发生蛋白2的mRNA和蛋白表达量显著降低(P<0.05);(2)成骨细胞增殖率随着血管内皮生长因子165质量浓度的升高而明显升高(P<0.05);成骨细胞凋亡率随着血管内皮生长因子165质量浓度的升高而明显降低(P<0.05);(3)成骨细胞增殖率随着骨形态发生蛋白2质量浓度的升高而明显升高(P<0.05);成骨细胞凋亡率随着骨形态发生蛋白质量浓度的升高而明显降低(P<0.05);(4)结果表明,血管内皮生长因子165、骨形态发生蛋白在缺氧复氧成骨细胞损伤中低表达,给予血管内皮生长因子165、骨形态发生蛋白处理后缺氧复氧成骨细胞损伤明显降低,且呈浓度依赖性,提示血管内皮生长因子、骨形态发生蛋白对缺氧复氧成骨细胞损伤有明显保护作用。

激素性股骨头坏死患者微小核糖核酸、骨形态发生蛋白-2、1型纤溶酶原激活物抑制剂表达水平及其临床意义

目的探讨激素性股骨头坏死患者血清微小核糖核酸-672-5p(miR-672-5p)、微小核糖核酸-29b(miR-29b)、骨形态发生蛋白-2(BMP-2)、1型纤溶酶原激活物抑制剂(PAI-1)表达水平及其对激素性股骨头坏死的预测价值。方法选取2020年3月至2023年3月河南科技大学第一附属医院收治的116例激素性股骨头坏死患者作为病例组,根据国际骨循环研究会(ARCO)分期标准将其分为Ⅰ期组(41例)、Ⅱ期组(30例)和Ⅲ期组(45例),另选本院同期125例健康体检者作为对照组。比较病例组和对照组及不同ARCO分期激素性股骨头坏死患者血清miR-672-5p、miR-29b、BMP-2、PAI-1水平,利用受试者工作特征(ROC)曲线分析各指标的预测价值。结果病例组患者的血清miR-672-5p、miR-29b、PAI-1水平高于对照组,血清BMP-2水平低于对照组,组间差异有统计学意义(P<0.05)。Ⅲ期组患者血清miR-672-5p、miR-29b、PAI-1水平高于Ⅱ期组和Ⅰ期组,Ⅱ期组高于Ⅰ期组(P<0.05);Ⅲ期组患者血清BMP-2水平低于Ⅱ期组和Ⅰ期组,Ⅱ期组低于Ⅰ期组(P<0.05)。激素性股骨头坏死患者血清miR-672-5p、miR-29b、PAI-1水平与ARCO分期呈正相关,BMP-2与ARCO分期呈负相关(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,血清miR-672-5p、miR-29b、BMP-2、PAI-1预测激素性股骨头坏死的AUC值均大于0.8(P<0.05),表明均具有较高的预测激素性股骨头坏死的效能。结论激素性股骨头坏死患者血清miR-672-5p、miR-29b、PAI-1呈高表达,而血清BMP-2呈低表达,四者均具有较高的预测激素性股骨头坏死的效能。

仿生电刺激联合人工周期对卵巢储备功能减退患者子宫容受性及血清生长分化因子-9、抑制素B、骨形态发生蛋白-10水平的影响

目的探讨仿生电刺激联合人工周期对卵巢储备功能减退(DOR)患者子宫容受性及血清生长分化因子-9(GDF-9)、抑制素B(INHB)、骨形态发生蛋白-10(BMP-10)水平的影响。方法选取2019年1月至2022年3月广西壮族自治区妇幼保健院收治的87例DOR患者作为研究对象。采用随机数字表法分为A组、B组、C组,每组29例。A组采用仿生电刺激治疗,B组采用人工周期治疗,C组采用仿生电刺激联合人工周期治疗。比较三组治疗前后子宫容受性,血清GDF-9、INHB、BMP-10水平,子宫内膜血流参数及卵巢体积;随访1年,比较三组的妊娠情况;比较三组治疗期间不良反应发生情况。结果与治疗前比较,治疗后A组、B组、C组初级卵泡数、优势卵泡数、排卵数及血清GDF-9、INHB、BMP-10水平均升高,卵巢体积均增大,且A组、B组、C组呈增高趋势(P<0.05)。与治疗前比较,治疗后A组、B组、C组子宫内膜血流搏动指数(PI)、子宫内膜血流阻力指数(RI)均减小,且A组、B组、C组呈下降趋势(P<0.05)。随访1年,C组妊娠率高于A组、B组(P<0.05)。治疗期间,三组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论仿生电刺激联合人工周期可提高DOR患者子宫容受性,改善子宫内膜血流参数及卵巢体积,也可改善血清GDF-9、INHB、BMP-10水平,提高自然妊娠率,且安全性好。

骨形态发生蛋白10及其突变体在CHO细胞中的表达

为了解决骨形态发生蛋白10(bone morphogenetic protein 10,BMP10)前体蛋白proBMP10在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中由于Furin导致的表达产物不均一问题,构建了proBMP10在Furin酶切识别位点处的突变体proBMP10-1(R313K)和proBMP10-2(R316K),并分别将目的基因定点整合进CHO-K1-BAK-/BAX-基因组,成功构建了稳定表达目标蛋白质的重组CHO细胞株。结果表明,proBMP10-2 (R316K)不再被Furin切割,且具有生物活性,而proBMP10-1(R313K)仍然会被Furin切割。

血清骨形态发生蛋白9与生长分化因子15水平在脓毒症诊断及预后评估中的价值

目的:探讨血清骨形态发生蛋白9(BMP9)与生长分化因子15(GDF15)表达在脓毒症诊断和预后评估中的价值。方法:收集脓毒症患者30例作为脓毒症组,非脓毒症重症患者31例为非脓毒症组,同期体检的健康成人23例为对照组。追踪随访脓毒症组患者28d转归,分为存活组16例和死亡组14例。分析比较3组一般资料、临床指标及血清BMP9与GDF15水平。采用Logistic回归分析脓毒症发病及预后的危险因素。通过受试者工作特征曲线(ROC)的曲线下面积(AUC)评估血BMP9及GDF15在脓毒症诊断及预后预测中的价值。结果:与非脓毒症组和对照组比较,脓毒症组血清BMP9表达明显增高(P均<0.05)。与对照组比较,脓毒症组血清GDF15表达明显增高(P<0.05)。脓毒症死亡组患者血清BMP9、GDF15水平显著高于存活组(P均<0.05)。Logistic回归示血BMP9、C反应蛋白(CRP)、序贯器官衰竭评分(SOFA)是脓毒症发病的独立危险因素,GDF15是脓毒症患者死亡的独立影响因素。BMP9联合CRP诊断脓毒症的AUC为0.845,特异性83.9%,灵敏度73.3%,诊断效能与序贯器官衰竭评分相当(AUC 0.809,特异性83.9%,灵敏度70.0%)。GDF15联合中性粒细胞与淋巴细胞的比值(NLR)对脓毒症患者预后预测的AUC为0.898,特异性80%,灵敏度100%,预测效能与急性生理与慢性健康状况评估(APACHE II)评分相当(AUC 0.687,特异性93.9%,灵敏度53.3%)。结论:脓毒症患者BMP9和GDF15表达明显增高,BMP9联合CRP对脓毒症诊断价值较高。GDF15联合NLR对脓毒症患者预后预测效能较高。

骨形态构建蛋白2型受体下调单核细胞趋化蛋白1/CC类趋化因子受体2通路对哮喘小鼠气道炎症和Th1/Th2平衡的影响

目的探究骨形态构建蛋白2型受体(BMPR2)对小鼠哮喘模型气道炎症和Th1/Th2平衡的影响及其机制。方法于2021年9月至2022年11月选用24只C57BL/6小鼠尾静脉注射BMPR2腺病毒,随后卵清蛋白(OVA)致敏和激发建立哮喘小鼠模型;采用随机数字表法分为对照组(生理盐水替代OVA造模)、OVA模型组(OVA诱导小鼠哮喘模型)、OVA+载体(Vector)组(空载慢病毒处理的OVA哮喘模型小鼠)、OVA+BMPR2组(BMPR2过表达慢病毒处理的OVA哮喘模型小鼠),每组6只。收集支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织。免疫组织化学检测肺组织BMPR2表达水平;苏木精-伊红染色观察肺组织病理学改变;瑞氏染色后计数BALF中各类炎症细胞数目;酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒检测BALF中白细胞介素(IL)-4,IL-5和IL-13炎症因子水平;蛋白质印迹法检测肺组织和气道上皮细胞16HBE中BMPR2、单核细胞趋化蛋白-1(MCP1)及其受体CC类趋化因子受体2(CCR2)蛋白表达水平。免疫共沉淀实验检测BMPR2与MCP1相互作用。结果与对照组相比,OVA模型组肺组织BMPR2(0.36±0.05比1.04±0.04)显著降低(P<0.01);小鼠肺泡破坏程度严重,肺组织有大量的淋巴细胞浸润;BALF中炎症细胞总数[(93.25±9.32)×10^(4)个/毫升比(4.79±0.41)×10^(4)个/毫升,P<0.001]、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和淋巴细胞均升高;Th1相关炎症因子γ干扰素(IFN-γ)水平降低,Th2相关炎症因子IL-4,IL-5和IL-13水平升高。过表达BMPR2可降低肺泡破坏程度和淋巴细胞浸润程度。与OVA+Vector组相比,OVA+BMPR2组BALF中炎症细胞总数、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和淋巴细胞均降低;ELISA结果表明,OVA+BMPR2组BALF中IFN-γ水平升高,IL-4,IL-5和IL-13水平降低,提示过表达BMPR2可上调Th1百分比,下调Th2细胞百分比。进一步研究表明,BMPR2过表达显著下调了MCP1及其受体CCR2的表达水平,且BMPR2与MCP1存在相互作用。结论BMPR2可通过下调MCP1/CCR2通路降低哮喘小鼠气道炎症,并调节Th1/Th2平衡。

缺氧诱导因子-1α调控骨形态发生蛋白9对间充质干细胞成骨分化的影响

目的探讨缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)对骨形态发生蛋白9(BMP9)诱导间充质干细胞(MSCs)C3H10T1/2成骨分化的影响。方法体外培养小鼠MSCs C3H10T1/2细胞系,分为5组:NC组(正常培养C3H10T1/2细胞)、Ad-GFP组(转染腺病毒液)、Ad-BMP9组(转染BMP9过表达的腺病毒液)、pcDNA3.1-mRFP组(转染Ad-BMP9+pcDNA3.1空载质粒)、pcDNA3.1-HIF-1α组(转染Ad-BMP9+HIF-1α过表达质粒)。采用碱性磷酸酶(ALP)显色及活性检测试剂盒检测各组C3H10T1/2细胞中ALP活性;采用茜素红S染色检测各组C3H10T1/2细胞钙盐沉积情况,并用吸光度(A)值进行定量分析;采用免疫印迹法检测各组C3H10T1/2细胞中BMP9、HIF-1α及成骨分化标志物骨钙素(OC)、骨桥蛋白(OPN)及Runt相关转录因子2(Runx2)蛋白表达。结果与NC组、Ad-GFP组比较,Ad-BMP9组ALP活性、钙盐沉积、A值及BMP9、HIF-1α、OC、OPN、Runx2蛋白表达增加(P<0.05)。与Ad-BMP9组、pcDNA3.1-mRFP组比较,pcDNA3.1-HIF-1α组ALP活性、钙盐沉积、A值及BMP9、HIF-1α、OC、OPN、Runx2蛋白表达增加(P<0.05)。结论HIF-1α可促进BMP9诱导MSCs C3H10T1/2成骨分化,可能与上调OC、OPN及其下游Runx2蛋白表达有关。

血清骨形态发生蛋白10、脂蛋白相关磷脂酶A2、糖化血红蛋白水平与心房颤动合并缺血性脑卒中的相关性

目的探讨血清骨形态发生蛋白10(BMP10)、脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)、糖化血红蛋白(HbA1c)水平与非瓣膜性心房颤动(NVAF)合并缺血性脑卒中(AIS)的相关性。方法选取2019年6月至2023年5月该院收治的320例NVAF患者作为研究对象,根据是否合并AIS将患者分为房颤组(240例)和合并AIS组(80例)。另选取同期在该院进行体检的300健康体检者作为对照组。采用Pearson相关分析血清BMP10、Lp-PLA2、HbA1c与房颤卒中风险评分(CHA2DS2-VASc评分)的相关性。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清BMP10、Lp-PLA2、HbA1c单独及三者联合检测对NVAF患者合并AIS的诊断价值。采用多因素Logistic回归分析NVAF患者合并AIS的危险因素。结果对照组、房颤组、合并AIS组血清BMP10、Lp-PLA2、HbA1c水平比较,差异均有统计学意义(P<0.05);房颤组、合并AIS组患者血清BMP10、Lp-PLA2、HbA1c水平均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);合并AIS组患者血清BMP10、Lp-PLA2、HbA1c水平均高于房颤组,差异均有统计学意义(P<0.05)。合并AIS组血清左心室射血分数低于房颤组,CHA2DS2-VASc评分均高于房颤组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关分析结果显示,血清BMP10、Lp-PLA2、HbA1c水平与CHA2DS2-VASc评分均呈正相关(r=0.431、0.509、0.508,P<0.001)。ROC曲线分析结果显示,血清BMP10、Lp-PLA2、HbA1c单独检测预测NVAF患者合并AIS的曲线下面积分别为0.781、0.741、0.786,均低于三者联合预测的0.899(Z=3.172、4.156、3.104,P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,BMP10>3.29 ng/mL、Lp-PLA2>12.07 ng/mL、HbA1c>26.14 ng/mL均是NVAF合并AIS的危险因素(P<0.05)。结论血清BMP10、Lp-PLA2,HbA1c水平升高与NVAF合并AIS关系密切,可能成为评估NVAF合并AIS的标志物。

血清骨形态发生蛋白-7转化生长因子-β1与原发性肾病综合征患者疗效的相关性研究

目的 研究血清骨形态发生蛋白-7(bone morphogenetic protein 7,BMP-7)、转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)与原发性肾病综合征(primary nephrotic syndrome,PNS)患者疗效的相关性。方法 将纳入研究的82例PNS患者根据疗效分为完全缓解组(27例)、部分缓解组(31例)和未缓解组(24例),同期选择潜江市中心医院60例正常体检者作为对照组。比较各组患者及健康体检者血清BMP-7、TGF-β1表达水平,分析PNS患者血清BMP-7与TGF-β1的相关性,比较不同疗效的PNS患者治疗前后血清BMP-7、TGF-β1表达水平。结果 PNS患者血清TGF-β1水平均明显高于对照组,BMP-7水平明显低于对照组(P<0.05)。PNS患者血清BMP-7与TGF-β1呈负相关(r=-0.675,P<0.05)。不同疗效PNS患者治疗后血清BMP-7表达水平较治疗前明显升高,血清TGF-β1表达水平明显降低(P<0.05)。完全缓解组治疗前后血清BMP-7表达水平明显高于部分缓解组和未缓解组,血清TGF-β1表达水平明显低于部分缓解组和未缓解组(P<0.05)。部分缓解组患者治疗前后血清BMP-7表达水平明显高于未缓解组,血清TGF-β1表达水平明显低于未缓解组(P<0.05)。结论 血清BMP-7、TGF-β1与PNS患者疗效存在密切相关性,可作为临床评估指标。

脂肪间充质干细胞过表达骨形态发生蛋白2促进骨质疏松大鼠牙槽骨缺损修复

背景:颌骨在骨质疏松症中最容易受累,脂肪间充质干细胞和骨形态发生蛋白2具有促进骨质疏松症骨再生的效果,然而骨形态发生蛋白2修饰的脂肪间充质干细胞对骨质疏松症牙槽骨缺损的修复作用鲜有报道。目的:探究过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞对骨质疏松大鼠牙槽骨缺损的修复作用。方法:①将过表达骨形态发生蛋白2基因的慢病毒感染大鼠脂肪间充质干细胞,通过检测绿色荧光蛋白和骨形态发生蛋白2表达进行鉴定;②切除卵巢建立骨质疏松大鼠模型,于上颌两侧第一磨牙位置制备3 mm×3 mm×3 mm的圆柱形缺损;③假手术组和骨质疏松组大鼠植入明胶海绵,脂肪间充质干细胞组植入空载体慢病毒感染的脂肪间充质干细胞与明胶海绵复合体,过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组植入过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞与明胶海绵复合体,1个月后进行相关指标检测。结果与结论:①脂肪间充质干细胞组和过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组转染效率均达到70%以上;与脂肪间充质干细胞组相比,过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组骨形态发生蛋白2蛋白表达水平明显升高(P<0.05);②假手术组骨缺损区可见大量新骨生成;与假手术组相比,骨质疏松组有少量新骨生成,新骨面积明显减小,碱性磷酸酶、骨钙素及骨形态发生蛋白2 mRNA和蛋白水平明显降低;与骨质疏松组相比,脂肪间充质干细胞组和过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组有大量新骨生成,新骨面积明显增加,碱性磷酸酶、骨钙素及骨形态发生蛋白2 mRNA和蛋白水平明显升高,且过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组优于脂肪间充质干细胞组(均P<0.05);③结果表明,骨形态发生蛋白2在骨质疏松大鼠牙槽骨表达较少,过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞能够促进骨质疏松大鼠牙槽骨缺损的成骨再生。

动脉阻塞性疾病患者血浆骨形态发生蛋白-4的表达变化及其与炎症和血管损伤的相关性

目的:骨形态发生蛋白-4(bone morphogenentic protein-4,BMP4)在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的病理过程中具有重要调节作用,但相关的临床研究较少。本研究拟观察以AS为主要病理特点的动脉阻塞性疾病(arterial occlusive disease,ACD)患者血浆BMP4的表达情况,并分析血浆中BMP4与炎症因子和血管损伤标志物之间的相关性。方法:共招募38名诊断为ACD的患者(ACD组)和38名体检志愿者(对照组),抽取ACD组患者术前和对照组体检时的静脉血,比较2组血常规指标的差异。采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血浆中BMP4、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-10及血管内皮钙黏蛋白(vascular endothelial cadherin,VE-cadherin)的表达变化,并进一步分析BMP4与以上各指标之间的相关性。结果:与对照组相比,ACD组患者血常规结果表现为中性粒细胞-淋巴细胞比值[neutrophil to lymphocyte ratio,NLR;1.63(1.26,1.91)vs 3.43(2.16,6.61)]和血小板-淋巴细胞比值[platelet to lymphocyte ratio,PLR;6.37(5.26,7.74)vs 15.79(7.97,20.53)]升高、淋巴细胞-单核细胞比值[lymphocyte to monocyte ratio,LMR;5.67(4.41,7.14)vs3.43(2.07,3.74)]下降(均P<0.05);ACD组患者血浆BMP4[581.26(389.85,735.64)pg/mL vs 653.97(510.95,890.43)pg/mL]、TNF-α[254.16(182.96,340.70)pg/mLvs293.29(238.90,383.44)pg/mL]及内皮标志物VE-cadherin[1.54(1.08,2.13)ng/mL vs 1.85(1.30,2.54)ng/mL]的水平均显著升高,而抗炎因子IL-10的水平显著下降[175.89(118.39,219.25)pg/mLvs135.92(95.80,178.04)pg/mL](均P<0.05)。2组间促炎因子IL-1β的差异无统计学意义[300.39(205.39,403.56)pg/mL vs 378.46(243.20,448.69)pg/mL;P=0.09]。相关分析结果表明:血浆BMP4水平与促炎因子IL-1β(r=0.35)、TNF-α(r=0.31)以及内皮标志物VE-cadherin(r=0.47)呈正相关,与抗炎因子IL-10呈负相关(r=-0.37;均P<0.01)。结论:ACD患者血浆BMP4的水平升高,且与患者的炎症水平和血管损伤程度具有相关性。

内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响:生物信息学分析和实验验证

背景:血管新生是心血管疾病的主要干预靶点,骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,但内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的调控作用不清楚。目的:探讨内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响。方法:(1)生物信息学分析:通过Panglao DB公共基因表达数据库单细胞转录组荟萃分析观察骨形态发生蛋白2细胞群表达丰度和定位。血管新生小鼠和内皮(心内膜)过表达骨形态发生蛋白2小鼠转录组测序数据集探索内皮细胞骨形态发生蛋白2对血管新生信号通路的调控作用。(2)体内实验验证:建立小鼠后肢缺血模型,对比模型小鼠患侧与健侧缺血后肢7,14和21 d血流灌注情况,免疫荧光和免疫组织化学染色评估小鼠骨形态发生蛋白2和CD31的表达定位情况。(3)体外实验验证:体外培养人脐静脉内皮细胞,分为对照组、缺氧组和骨形态发生蛋白2抑制剂(Noggin蛋白)干预组,培养24 h,观察各组内皮细胞血管新生情况。结果与结论:(1)内皮细胞是表达骨形态发生蛋白2的重要细胞亚群,在血管新生内皮细胞和骨形态发生蛋白2过表达内皮细胞转录组再分析均发现骨形态发生蛋白2表达明显升高,血管新生通路明显激活。(2)缺血7 d小鼠新生血管周围骨形态发生蛋白2阳性血管明显增加(P<0.05),缺血2周骨形态发生蛋白2阳性血管明显减少(P<0.001)。(3)体外培养人脐静脉内皮细胞,缺氧干预后,内皮细胞迁移能力和血管出芽明显增加,血管新生因子血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达明显升高,Noggin明显减少了缺氧诱导的内皮细胞血管新生(P<0.001),并下调血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达(P<0.01)。(4)结果证实,内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,靶向性内皮细胞骨形态发生蛋白2可望改善血管新生。

骨形态发生蛋白/Wnt信号通路调控成骨:揭示骨骼形成和重塑的分子机制

背景:成骨细胞是负责骨骼形成和重塑的主要细胞类型,其功能的正常发挥受到多种信号通路的精密调控,其中,骨形态发生蛋白和Wnt信号通路在成骨过程中起着关键作用。目的:综述了骨形态发生蛋白/Wnt信号通路在调控成骨细胞功能中的作用,并分析其在不同生理和病理条件下的变化,以期进一步揭示骨骼形成和重塑的分子机制。方法:以中文检索词“BMP信号通路,Wnt信号通路,成骨”及英文检索词“BMP signaling pathway,Wnt signaling pathway,osteogenesis”在中国知网、万方和PubMed数据库中检索研究原著,检索时限为各数据库建库至2023年6月的相关文献,最终筛选61篇文献进行分析总结。采用文献综述的方法,对骨形态发生蛋白/Wnt信号通路调控成骨作用的研究进行梳理和分析。结果与结论:①骨形态发生蛋白和Wnt信号通路在成骨细胞的分化、增殖和成熟过程中发挥重要作用。骨形态发生蛋白信号通路主要通过激活Smad蛋白来调控成骨相关基因的表达,Smad蛋白被激活后进入细胞核,调控与成骨相关的基因表达,与骨形态发生蛋白不同,Wnt信号通路主要依赖于β-catenin的激活来发挥生物学效应。②不同生理和病理状态下,骨形态发生蛋白/Wnt信号通路的调控作用会受到多种因素的影响。生长因子及激素及机械应力等会在一定程度上影响骨形态发生蛋白/Wnt信号通路的活性。③骨形态发生蛋白/Wnt信号通路在调控成骨过程中与其他信号通路相互作用,共同构成复杂的调控网络。④中药和天然化合物可以通过调控信号通路来促进骨骼健康,为中药治疗骨骼疾病提供了新的可能性。⑤未来研究可进一步探讨骨形态发生蛋白/Wnt信号通路与其他信号通路的相互作用以及其在不同生理和病理条件下的变化,解析此复杂网络中的关键节点和调控机制,为骨骼相关疾病的治疗提供更精确的靶点,也为揭示骨骼形成和重塑的分子机制提供新的思路。

骨形态发生蛋白7通过下调Ajuba减轻糖尿病肾病大鼠肾纤维化

目的:探讨在糖尿病肾病(DKD)大鼠模型中,骨形态发生蛋白7(BMP7)是否通过下调Ajuba水平,降低Yes相关蛋白1(YAP1)的表达,进而减轻细胞外基质(ECM)沉积从而减轻DKD大鼠肾组织纤维化程度。方法:18只SD大鼠随机分为正常对照组(NC组)、糖尿病组(DM组)和DM+过表达BMP7腺相关病毒组(DM+rAAVBMP7组),每组6只。采用尾静脉注射55 mg/kg链脲佐菌素(STZ)建立DM大鼠模型。NRK-52E细胞分为正常糖组、高糖(HG)组和HG+rhBMP7组。HE和天狼星红染色观察大鼠肾皮质病理形态学变化;免疫组织化学染色检测肾皮质Ajuba、YAP1的表达部位;Western blot法检测大鼠肾皮质及NRK-52E细胞中BMP7、Ajuba和YAP1、Ⅲ型胶原(Col-Ⅲ)和纤维连接蛋白(FN)的蛋白表达水平;RT-qPCR检测大鼠肾皮质Ajuba和YAP1 mRNA的表达水平。结果:生化指标检测显示DM组大鼠血糖、血肌酐、甘油三酯、总胆固醇及24 h尿蛋白水平较NC组显著升高(P<0.05),尿肌酐较NC组显著降低(P<0.05);与DM组相比,DM+rAAV-BMP7组大鼠血肌酐、24 h尿蛋白定量水平、甘油三酯和总胆固醇显著降低(P<0.05),尿肌酐显著升高(P<0.05);病理染色显示DM组肾间质出现炎症细胞浸润及胶原纤维沉积,肾小管萎缩且排列紊乱,DM+rAAV-BMP7组的病理变化较DM组显著改善;免疫组化结果显示在肾皮质中Ajuba和YAP1主要表达于细胞质和细胞核,且在DM组高表达,但DM+rAAV-BMP7组其表达则显著降低;Western blot结果显示DM组或HG组中FN、Col-Ⅲ、Ajuba和YAP1的蛋白水平上调(P<0.05),但在DM+rAAV-BMP7组中上述蛋白表达水平又显著降低(P<0.05);RT-qPCR结果显示DM组Ajuba、YAP1的mRNA水平较NC组显著上升(P<0.05),DM+rAAV-BMP7组Ajuba、YAP1的mRNA水平较DM组又显著降低(P<0.05)。结论:过表达BMP7可减轻DKD大鼠的肾纤维化,其机制可能与下调Ajuba,减少YAP1的表达,从而抑制了ECM的沉积有关。

包封骨形态发生蛋白2的不同相对分子质量聚乳酸-聚乙醇酸共聚物微囊促进成骨效果的研究

目的 探索不同相对分子质量聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(PLGA)微囊包封骨形态发生蛋白2 (BMP-2)对成骨细胞骨形成能力的影响。方法 用双通道微量注射泵制备包封BMP-2的2种相对分子质量(12 000和30 000)的PLGA微囊。用光学显微镜及扫描电子显微镜(SEM)观察微囊形态结构;磷酸盐缓冲溶液浸泡法表征微囊缓释性能;细胞Calcein-AM/PI染色及CCK-8法检测微囊细胞相容性;Transwell迁移实验检测包封BMP-2的微囊作用48 h对MC3T3-E1细胞的趋化作用;碱性磷酸酶活力测定、茜素红染色法检测微囊作用MC3T3-E1细胞后对细胞骨形成能力的影响。结果 2种相对分子质量的微囊均表面光滑,具有良好的细胞相容性。相对分子质量12 000的微囊的趋化作用最佳。相对分子质量30 000的微囊较相对分子质量12 000的微囊缓释时间长,且初始爆发量减少了约25%。成骨诱导14、21 d后,相对分子质量30 000的微囊形成的钙沉积结节较相对分子质量12 000的微囊多。结论 本研究通过调控PLGA的相对分子质量控制BMP-2的释放,发现相对分子质量30 000的微囊能够更好地诱导MC3T3-E1细胞的长期骨形成能力。

骨形态发生蛋白5对肝癌细胞生物学行为的影响及机制

目的 探究骨形态发生蛋白5(BMP5)对人肝癌细胞生物学行为的影响及机制。方法 将正常人肝细胞系L02与人肝癌细胞系Hep3B、Huh7置于37℃、5%CO_(2)细胞培养箱中培养,采用RT-qPCR法检测正常人肝细胞系L02与人肝癌细胞系Hep3B、Huh7中BMP5 mRNA表达。将肝癌细胞系Hep3B、Huh7分为对照(NC)组及低、中、高剂量组,低、中、高剂量组分别用1、10、100 ng/mL浓度的重组人骨形态发生蛋白5(rh-BMP5)处理细胞,通过CCK-8法检测细胞增殖,Annexin-V/PI流式细胞术检测细胞凋亡,划痕实验检测细胞迁移,Western blotting法检测增殖细胞核抗原PCNA和SMAD通路关键蛋白及其磷酸化(SMAD3、p-SMAD3)表达。结果 与正常肝细胞系L02相比,BMP5在肝癌细胞系Hep3B、Huh7中表达升高(P均<0.05)。与NC组相比,中、高剂量组rh-BMP5可促进Hep3B、Huh7细胞增殖和PCNA表达上调(P均<0.05),高剂量组100 ng/mL的rh-BMP5处理肝癌细胞24及48 h细胞凋亡率降低、迁移率增高(P均<0.05)。高剂量组与NC组相比,p-SMAD3表达升高(P<0.05)。结论 BMP5在肝癌细胞系中高表达,可能通过增强SMAD3活化促进肝癌细胞Hep3B、Huh7的增殖、迁移并抑制凋亡。

术前血清肌酸激酶同工酶、骨形态发生蛋白浓度对起搏器置入术后患者新发心房颤动的预测价值

目的探讨术前血清心肌型肌酸激酶同工酶(MB isoenzyme of creatine kinase,CK-MB)、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein 10,BMP10)浓度对起搏器置入术后患者新发心房颤动(房颤)的预测价值。方法回顾性分析2021年3月至2023年3月于上海市第四康复医院收治的行起搏器置入术的患者189例的临床资料。根据观察终点出现房颤情况将受试者分为非房颤组(n=111)和房颤组(n=78)。对2组患者的临床资料行单因素分析及多因素Logistic回归分析。基于筛选的危险因素构建列线图模型,并对模型进行验证。相关性采用双变量Pearson线性相关性分析法进行分析。采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)分析术前血清CK-MB、BMP10浓度对患者起搏器置入术后新发房颤的预测价值。结果白细胞计数(whit blood cell count,WBC)≤8.52×10^(9)/L、乳酸脱氢酶(lactate dehy drogenase,LDH)≥1523.65 IU/L、脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)≥4013.65 pg/mL、左心房内径(left atrial diameter,LAD)≥43.64 mm、血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)≥35.61 U/L、超敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)≥2.69 mg/L、CK-MB≥81.26 U/L、BMP10≤119.55 ng/mL是导致患者起搏器置入术后新发房颤的独立危险因素(P<0.05)。两模型的曲线下面积分别为0.802(95%CI:0.796~0.821)、0.831(95%CI:0.803~0.858)。结论较高的LAD及血清LDH、BNP、ACE、hs-CRP、CK-MB浓度、较低的BMP10浓度和WBC是患者起搏器置入术后新发房颤的影响因素,其中术前血清CK-MB、BMP10浓度对患者起搏器置入术后新发房颤具有较高的预测价值。

含重组人碱性成纤维细胞生长因子和重组人骨形态发生蛋白-2骨水泥在骨质疏松性腰椎压缩性骨折治疗的应用价值

目的:探讨含重组人碱性成纤维细胞生长因子(recombinant human basic fibroblast growth factor,rhbFGF)和重组人骨形态发生蛋白-2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)骨水泥在骨质疏松性腰椎压缩性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)患者经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)治疗的应用价值。方法:回顾性分析2018年1月至2021年1月收治的103例行PKP手术治疗的OVCF患者,男40例,女63例;年龄61~78(65.72±3.29)岁。受伤原因:滑倒33例,跌倒42例,提重物受伤28例。根据填充骨水泥不同分为3组:磷酸钙组34例,男14例,女20例,年龄(65.1±3.3)岁,填充磷酸钙骨水泥;rhBMP-2组34例,男12例,女22例,年龄(64.8±3.2)岁,填充含rhBMP-2的骨水泥;rhbFGF+rhBMP-2组35例,男14例,女21例,年龄(65.1±3.6)岁,填充含rhbFGF和rhBMP-2的骨水泥。比较3组Oswestry功能障碍指数(Oswestry dysfunction index,ODI)、骨密度、椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率、疼痛视觉模拟评分(visual simulation score,VAS)及再骨折发生率。结果:所有患者获得12个月随访。3组术后ODI、VAS呈下降(P<0.001),骨密度增高(P<0.001),椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率呈先下降后缓慢上升趋势(P<0.001),rhbFGF+rhBMP-2组术后第1、6、12个月ODI、VAS均低于rhBMP-2组和磷酸钙组(P<0.05),术后第6、12个月骨密度大于rhBMP-2组和磷酸钙组(P<0.05)。rhbFGF+rhBMP-2组术后第6、12个月椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率均低于rhBMP-2组和磷酸钙组(P<0.05)。3组再骨折发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:含rhbFGF和rhBMP-2骨水泥可更有效地增加OVCF患者骨密度,获得术后满意的临床和放射学效果,显著改善临床症状。

骨形态发生蛋白及相关信号通路对骨科疾病发生发展影响的研究进展

骨形态发生蛋白(BMP)是转化生长因子β(TGF-β)超家族成员之一,是多功能细胞因子。BMP及相关信号通路与成骨细胞分化、软骨细胞分化、软骨形成、骨形成、骨稳态及由于TGF-β/BMP信号转导破坏所引起的骨疾病(骨不连、进行性骨纤维发育不良、骨质疏松、骨关节炎、类风湿关节炎、骨肿瘤、肌腱疾病等)息息相关。因此,调控TGF-β/BMP信号转导的平衡有望成为防治骨科疾病的靶点。