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。

负载骨形态发生蛋白-2(BMP-2)对牙周干细胞生物学活性的影响

该探讨旨在理解骨形态发生蛋白-2(BMP-2)负载对牙周干细胞的生物活性影响。方法 实验研究,通过对比阿尔丁紫(ALP)染色结果、BMP-2、Runx2、DSPP和BSP数字符串的表达,以及蛋白表达水平,对照组、单纯诱导组与抑制剂组之间的差异被使显明。结果 单纯诱导组相较对照组,在ALP染色结果、mRNA数串以及蛋白表达水平上,可见一明显的提升(*P<0.05)。抑制剂组虽在这些指标上的表现未达单纯诱导组的水平(**P<0.05),但仍高出对照组(*P<0.05)。结论 综合研究结果表明,负载骨形态发生蛋白-2(BMP-2)能显著提高牙周干细胞的生物学活性,包括ALP活性、BMP-2、Runx2、DSPP和BSP的表达水平及其蛋白表达。然而抑制剂可以部分抑制其活性。这些发现为牙周病的治疗提供了新的研究依据。

基于BMP-2/BMP-7机制探讨生龙接骨胶囊预防老年骨质疏松性胸腰椎骨折术后再发性骨折的作用

目的探讨生龙接骨胶囊对老年骨质疏松性胸腰椎骨折(OTF)术后再发性骨折的作用,并基于骨形态发生蛋白-2/骨形态发生蛋白-7(BMP-2/BMP-7)机制初步分析其作用机制。方法选取2020年1月至2022年10月在南昌市洪都中医院收治的100例行经皮椎体成形术(PVP)的老年OTF患者为研究对象,按随机数字表法分为常规组(50例)和胶囊组(50例)。常规组采用常规的PVP治疗,胶囊组患者在常规组基础上服用生龙接骨胶囊治疗。比较两组患者椎体结构(Cobb角和伤椎椎体前缘高度比)、治疗前后血清BMP-2、BMP-7水平、骨代谢指标[骨特异性碱性磷酸酶(BALP)、Ⅰ型原胶原N端前肽(PⅠNP)、骨钙素(OST)]、骨密度(BMD)、康复情况[Oswestry腰椎功能障碍指数(ODI)]评估、疼痛等级[视觉模拟评分法(VAS)]评分、临床有效率、椎体再骨折发生率和不良反应发生情况。结果治疗后,两组患者Cobb角改善,伤椎椎体前缘高度比优于治疗前,胶囊组均优于常规组,差异有统计学意义(P<0.05);胶囊组的BMP-2、BMP-7表达量高于常规组,差异有统计学意义(P<0.05);患者术后再发性骨折情况均良好,胶囊组愈合速度快于常规组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后,胶囊组的BALP、PⅠNP、OST均高于常规组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者的BMD高于治疗前,且胶囊组高于常规组,ODI评分、VAS评分均低于治疗前,且胶囊组低于常规组,差异有统计学意义(P<0.05);胶囊组的临床总有效率(95.0%)高于常规组(80.0%),胶囊组的再骨折发生率(4%)低于常规组(18%),差异有统计学意义(P<0.05);两组患者均未见明显不良反应。结论生龙接骨胶囊能通过上调患者血清BMP-2、BMP-7水平,改善BMD从而预防老年OTF的术后再发性骨折,其机制可能与生龙接骨胶囊能刺激BMP信号通路,加速成骨细胞分化有关。

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。

FGF2和BMP-2对Ⅲ、Ⅳ型慢性骨髓炎患者病灶清除联合封闭负压引流治疗预后的预测价值

目的探讨成纤维细胞生长因子2(FGF2)和骨形态发生蛋白-2(BMP-2)对Ⅲ、Ⅳ型慢性骨髓炎患者病灶清除联合封闭负压引流治疗预后的预测价值。方法前瞻性选取2020年1月—2021年12月在新疆医科大学第一附属医院住院治疗的105例Ⅲ、Ⅳ型慢性骨髓炎患者作为研究对象,均接受病灶清除联合封闭负压引流治疗,按不同治疗预后分为疗效好组75例(71.4%)和疗效差组30例(28.6%)。比较两组患者的临床资料、血清炎症因子、FGF2及BMP-2表达水平;采用多因素Logistic回归分析影响患者预后的独立危险因素,分析FGF2及BMP-2与预后的关系;构建相关列线图模型,绘制受试者工作特征(ROC)曲线和决策曲线,分析FGF2、BMP-2及联合预测模型的预测效能和净收益率。结果疗效差组Ⅳ型Cierny-Mader分型及窦道形成患者占比高于疗效好组(P<0.05)。疗效差组患者术前红细胞沉降率(ESR)、C反应蛋白(CRP)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平均高于疗效好组(P<0.05),疗效差组患者术前FGF2及BMP-2水平均低于疗效好组(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,Cierny-Mader分型[O^R=5.036(95%CI:1.369,9.894)]、窦道形成[O^R=2.987(95%CI:1.156,7.247)]、FGF2[O^R=0.446(95%CI:0.129,0.735)]和BMP-2[O^R=0.485(95%CI:0.212,0.738)]为影响Ⅲ、Ⅳ型慢性骨髓炎患者预后的危险因素(P<0.05)。基于FGF2、BMP-2构建预测预后的列线图模型,校准曲线显示,Ⅲ、Ⅳ型慢性骨髓炎患者治疗疗效的预测值与实际观测值十分接近;ROC曲线分析结果显示,Cierny-Mader分型、窦道形成、FGF2及BMP-2预测预后的曲线下面积分别为0.783(95%CI:0.754,0.875)、0.752(95%CI:0.761,0.893)、0.823(95%CI:0.789,0.885)及0.811(95%CI:0.797,0.875),FGF2及BMP-2的最佳截断值分别为18.9 ng/L和113.5 ng/L,4者联合预测的曲线下面积为0.952(95%CI:0.896,0.991);决策曲线分析结果显示,Cierny-Mader分型、窦道形成、FGF2及BMP-2预测预后均具有良好的净收益率,并且联合预测的总体净收益率高于单一指标。结论基于Cierny-Mader分型、窦道形成、FGF2及BMP-24个指标构建的列线图模型能准确预测Ⅲ、Ⅳ型慢性骨髓炎患者病灶清除联合封闭负压引流治疗预后。

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。

骨质疏松症患者PINP、25-(OH)VitD_(3)、BMP-2与中医辨证分型的相关性研究

目的:分析骨质疏松症患者血清总I型胶原氨基末端前肽(PINP)、25-羟维生素D3[25-(OH)VitD_(3)]及骨形态发生蛋白2(BMP-2)与其中医辨证分型的相关性。方法:收集我院2020年8月~2023年8月医院收治的157例骨质疏松症患者的一般资料及中医四诊资料进行回顾性分析,并统计骨质疏松症患者中医辨证分型结果,对不同症型患者基本资料、PINP、25-(OH)VitD_(3)、BMP-2水平进行比较。结果:157例骨质疏松症患者中医辨证分型属肾阳虚证34例,脾肾阳虚证43例,肝肾阴虚证49例,血瘀气滞证31例。不同中医辨证分型的骨质疏松患者血清PINP、25-(OH)VitD_(3)及BMP-2水平整体相比,差异有统计学意义(P<0.05);其中,血瘀气滞组PINP水平显著高于肾阳虚组、脾肾阳虚组及肝肾阴虚组患者(P<0.05),而其余3组两两间相比,差异无统计学意义(P>0.05);脾肾阳虚证患者25-(OH)VitD_(3)水平明显低于肾阳虚组、肝肾阴虚组及血瘀气滞组(P<0.05),且肾阳虚组低于肝肾阴虚组及血瘀气滞组(P<0.05),而其余两组相比差异无统计学意义(P>0.05);血瘀气滞组BMP-2水平显著低于肾阳虚组、脾肾阳虚组及肝肾阴虚组患者(P<0.05),而其余3组两两间相比,差异无统计学意义(P>0.05);二分类logistics回归分析结果显示,血瘀气滞与PINP呈正相关(P<0.05),与BMP-2呈负相关(P<0.05);脾肾阳虚与25-(OH)VitD_(3)呈负相关(P<0.05)。结论:骨质疏松症患者的血清PINP、25-(OH)VitD_(3)、BMP-2水平与其中医辨证分型具有一定相关性,可作为评估患者中医辨证分型的参考指标。

膝骨关节炎不同证候患者关节液BMP-2和CTGF浓度特点及其与证候程度间的相关性研究

目的研究膝骨关节炎肝肾亏虚证和痰瘀互结证患者关节液骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和结缔组织生长因子(CTGF)的浓度特点及其与证候程度间的相关性。方法留取并测定89例膝骨关节炎不同证候患者关节液BMP-2和CTGF的浓度,应用中医证候评分量表量化证候程度,分析关节液BMP-2和CTGF的浓度特点及其与证候程度间的相关性。结果膝骨关节炎痰瘀互结证和肝肾亏虚证患者年龄、身高、体质量、生命体征、病程比较上差异未见统计学意义(P>0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液BMP-2的浓度水平显著高于痰瘀互结证患者(z=-2.212,P<0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液CTGF的浓度水平显著低于痰瘀互结证患者(z=-2.072,P<0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液CTGF浓度水平与中医证候评分呈负相关(r^(2)=0.240,P<0.05)。结论膝骨关节炎痰瘀互结证和肝肾亏虚证患者关节液BMP-2和CTGF浓度特点不同,肝肾亏虚证患者关节液CTGF浓度可以在一定程度上反映其证候的严重程度,上述发现与中医病因病机的分析相一致,其作用机制可能与转化生长因子β(TGF-β)/Smad信号通路的激活程度不同有关。

骨形态发生蛋白2介导同型半胱氨酸促进血管钙化

背景:高同型半胱氨酸血症与血管钙化之间存在一定的内部联系。但是,目前有关高同型半胱氨酸血症促进血管钙化的发病机制还不清楚。目的:探讨骨形态发生蛋白2在高同型半胱氨酸血症诱导血管钙化中的作用。方法:人颈动脉蜡块标本根据有无钙化斑块分为钙化组(n=29)与非钙化组(n=13)。16只ApoE-/-小鼠随机分为对照组和高同型半胱氨酸血症组,每组8只。骨形态发生蛋白2转染大鼠胸大动脉平滑肌A7r5细胞,然后应用梯度浓度同型半胱氨酸(50,100,200,400μmol/L)干预A7r5细胞。茜素红染色和苏木精-伊红染色法检测钙化反应,免疫荧光法检测骨形态发生蛋白2与Runt相关转录因子2相互作用关系,免疫组化法和Western blot检测骨形态发生蛋白2、Runt相关转录因子2、α-平滑肌肌动蛋白的表达。结果与结论:①人体颈动脉组织染色显示,与非钙化组比较,钙化组炎性细胞增多,钙化阳性率增加(P<0.05);与非钙化组比较,钙化组骨形态发生蛋白2和Runt相关转录因子2表达量均上调,α-平滑肌肌动蛋白表达量下降(P均<0.05);②小鼠动脉标本染色显示,高同型半胱氨酸血症组钙化面积阳性率高于对照组(P<0.05);高同型半胱氨酸血症组血清同型半胱氨酸水平明显高于对照组(P<0.05);与对照组比较,高同型半胱氨酸血症组骨形态发生蛋白2和Runt相关转录因子2表达量均上调,α-平滑肌肌动蛋白表达量下降(P均<0.05);③A7r5细胞培养分析,随着同型半胱氨酸浓度梯度增加,A7r5细胞钙化程度、骨形态发生蛋白2和Runt相关转录因子2的蛋白表达增加(P<0.05),α-平滑肌肌动蛋白的蛋白表达降低(P<0.05);④过表达骨形态发生蛋白2的A7r5细胞培养分析,骨形态发生蛋白2过表达组较相对应的对照组、β-甘油磷酸钠组和同型半胱氨酸组钙化程度增加;Runt相关转录因子2表达上调(P<0.05),α-平滑肌肌动蛋白表达下调(P<0.05);⑤同型半胱氨酸钙化培养基培养的骨形态发生蛋白2过表达A7r5细胞中骨形态发生蛋白2表达量增加,且Runt相关转录因子2表达量随骨形态发生蛋白2表达量增加而增加;⑥结果表明,骨形态发生蛋白2是高同型半胱氨酸血症调控平滑肌细胞表型转化导致血管钙化的关键靶基因。靶向调控骨形态发生蛋白2可降低高同型半胱氨酸诱导的血管钙化。

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2在小儿颅骨缺损自行修复中的作用

颅脑外伤在小儿各类外伤中占据首位。去骨瓣减压术为神经外科常见减少颅内压的手术方式,颅骨缺失会导致患儿脑组织缺少颅骨保护,颅骨作为脑组织最直接的保护屏障,若缺损不及时修补会因体位、情绪和腹压等会导致脑组织在颅内发生移动,从而造成脑穿通性畸形、癫痫发作和脑变性萎缩等疾病。小儿有好动、依从性差、自我保护能力差等特点,更容易形成二次伤害。小儿处于生长发育期,缺乏颅骨的保护,颅脑容易受到二次伤害,还会影响患儿神经系统的正常发育,造成患儿智力低下,神经系统发育不完善等相关并发症,所以重建颅骨的完整对患儿的生长发育至关重要。未成熟硬脑膜对颅骨的发育和缺损修复有重要作用,2岁以下的儿童能够修复巨大的颅骨缺损,而成年人则缺乏这种内源性能力。幼龄动物骨缺损中骨形态发生蛋白2(BMP2)上调,表明BMP2在骨组织再生中具有重要作用。许多生物调节因子可调控BMP2的活性。该综述就BMP2在小儿颅骨缺损修复中的研究现状做总结。

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。

重组人骨形态发生蛋白-2用于骨壁缺损拔牙位点保存的效果

目的:评价重组人骨形态发生蛋白-2(recombinant bone morphogenetic proteinrh-2,rhBMP-2)用于骨壁缺损拔牙位点保存的临床效果。方法:2019年2月~2023年1月将符合条件的142例患者随机分组,A组使用rhBMP-2+胶原蛋白海绵填充拔牙窝,B组使用胶原蛋白海绵,C组不使用移植物。于拔牙后18周、24周开展种植手术,并编为A1、A2;B1、B2;C1、C2组,种植术中发现有牙槽嵴顶骨缺损的病例测量牙槽嵴缺损的最大近远中径(L)、颊舌径(W)及深度(H),计算体积(V)值(V=L×W×H);无牙槽骨顶骨缺损的病例取种植窝骨块进行组织学分析。结果:A1、A2组牙槽嵴顶骨缺损的发生频率分别为:0.32、0.14;B1、B2组分别为:0.75、0.43;C1、C2组分别为:0.72、0.37。A1B1组间、A2B2组间、A1C1组间及A2C2组间V值差异有统计学意义(P<0.05)。A1B1组间及A1C1组间新生骨占比差异有统计学意义(P<0.05)。结论:rhBMP-2用于骨壁缺损的拔牙位点保存可缩短成骨时间(18周),减少不良愈合的发生,为后期种植手术的开展创造更有利的骨条件。

胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架制备及其成软骨诱导

背景:天然骨形态发生蛋白2在体内弥散和降解速度较快,降低了局部浓度和治疗效果,单纯将骨形态发生蛋白2与组织工程支架复合后不能在体内长期停留,无法达到良好的缓控释效果。目的:制备并检测胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架的生物性能及成软骨诱导效果。方法:提取SD大鼠鼠尾胶原,采用真空冷冻干燥及化学交联法制备胶原软骨支架。通过快速克隆C112-同源重组法构建表达胶原结合域-骨形态发生蛋白2质粒,通过基因工程构建并导入大肠杆菌,分离纯化胶原结合域-骨形态发生蛋白2。将天然骨形态发生蛋白2与胶原结合域-骨形态发生蛋白2分别与胶原软骨支架结合,检测支架中骨形态发生蛋白2释放水平,采用CCK-8法及F-Actin染色法检测胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架的生物相容性;将骨髓间充质干细胞分别种植在两种胶原软骨支架上进行成软骨诱导,检测其成软骨诱导活性。结果与结论:①胶原结合域-骨形态发生蛋白2与胶原软骨支架的结合率高于天然骨形态发生蛋白2(P<0.05);体外浸泡于PBS中7 d,胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架中骨形态发生蛋白2的释放量小于天然骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架(P<0.05);CCK-8实验及F-Actin染色结果显示,胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架无明显细胞毒性,具有良好的生物相容性;②成软骨诱导14 d后的ELISA检测显示,胶原结合域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架组聚集蛋白聚糖、Ⅱ型胶原蛋白A1的表达均高于天然骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架组(P<0.05);扫描电镜下可见,两组支架孔隙内壁上均可见较多骨髓间充质干细胞贴附生长,细胞形态及大小一致,排列紧密,未出现细胞碎裂或形态异常;③结果表明,胶原结构域-骨形态发生蛋白2-胶原软骨支架具有良好的生物性能及成软骨诱导活性。

骨质疏松性椎体压缩性骨折患者血清BMP-2,Runx2水平对术后骨折延迟愈合的预测价值

目的探讨骨质疏松性椎体压缩性骨折(Osteoporotic vertebral compressibility fracture,OVCF)患者血清骨形态发生蛋白-2(Bone morphogenetic protein-2,BMP-2)、核心结合因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)水平对术后骨折延迟愈合的预测价值。方法选取2020年1月-2023年4月徐州医科大学附属淮安医院骨科收治的260例OVCF患者为研究对象,均采用经皮椎体成形术(Percutaneous vertebroplasty,PVP)或椎体后凸成形术(Percutanous kyphoplasty,PKP)治疗,根据术后3个月骨折愈合情况分延迟愈合组、正常愈合组。分析OVCF患者术后骨折延迟愈合的影响因素及血清BMP-2,Runx2水平对术后骨折延迟愈合的预测价值。绘制决策曲线和临床影响曲线,评价血清BMP-2,Runx2水平对术后骨折延迟愈合的价值。结果260例患者术后无失访,22例出现骨折延迟愈合,发生率为8.46%(22/260)。延迟愈合组年龄、吸烟比率、合并糖尿病比率、合并甲状腺疾病比率、有椎体裂隙征比率大于正常愈合组,骨密度T值、术前和术后3个月血清BMP-2,Runx2水平小于正常愈合组,差异有统计学意义(P<0.05)。合并糖尿病、有椎体裂隙征是OVCF患者术后骨折延迟愈合的独立危险因素,骨密度T值、BMP-2,Runx2是OVCF患者术后骨折延迟愈合的独立保护因素(P<0.05)。BMP-2,Runx2联合预测OVCF患者术后骨折延迟愈合对应AUC值为0.856。阈值在0.10~0.63范围内,BMP-2,Runx2联合评估模型评估OVCF患者术后骨折延迟愈合的净受益率优于单独检测。在阈值概率为0.26时,被该模型划分入高风险的人数与真阳性人数基本达成一致。结论OVCF患者血清BMP-2,Runx2水平降低,二者联合检测对术后骨折延迟愈合具有较高的预测效能。

血清骨硬化蛋白及戊糖素与2型糖尿病肾病患者并发肌少症的关系

目的探讨血清骨硬化蛋白(SOST)、戊糖素(PTD)与2型糖尿病肾病(T2DN)患者并发肌少症的关系。方法选取2021年1月—2023年1月山西省长治市人民医院内分泌科收治T2DN患者277例,根据是否并发肌少症分为肌少症组85例和非肌少症组192例。采用酶联免疫吸附法检测血清SOST、PTD水平;Spearman相关性分析T2DN并发肌少症患者血清SOST、PTD水平与肌少症指标[四肢骨骼肌质量指数(ASMI)、握力、步速和5次坐起时间]的相关性;多因素Logistic回归分析T2DN患者并发肌少症的影响因素;受试者工作特征(ROC)曲线分析血清SOST、PTD水平对T2DN患者并发肌少症的诊断价值。结果肌少症组血清SOST、PTD水平高于非肌少症组(t=7.777、7.854,P均<0.001)。血清SOST、PTD水平与T2DN并发肌少症患者ASMI、握力、步速呈负相关(SOST:r s=-0.734、-0.725、-0.762;PTD:r s=-0.720、-0.732、-0.755,P均<0.001),与5次坐起时间呈正相关(r s=0.722、0.729,P均<0.001);多因素Logistic回归分析显示骨密度增加、ASMI增加、握力增加、步速加快为T2DN患者并发肌少症的独立保护因素[OR(95%CI)=0.875(0.779~0.982)、0.716(0.598~0.857)、0.509(0.366~0.707)、0.824(0.780~0.870)],5次坐起时间增加、SOST升高、PTD升高为独立危险因素[OR(95%CI)=1.427(1.159~1.757)、1.056(1.023~1.090)、1.019(1.006~1.031)];血清SOST、PTD及二者联合诊断T2DN患者并发肌少症的曲线下面积(AUC)分别为0.793、0.796、0.897,二者联合的AUC大于血清SOST、PTD水平单独诊断的AUC(Z=4.277、3.825,P均<0.001)。结论血清SOST、PTD水平与T2DN并发肌少症密切相关,二者升高是T2DN患者并发肌少症的独立危险因素,联合检测血清SOST、PTD水平对T2DN患者并发肌少症具有较高的诊断价值。

沉默微小RNA-378靶向调节骨形态发生蛋白2/母亲DPP同源物4信号通路对大鼠胫骨骨折愈合的影响实验研究

目的:探究沉默微小RNA-378(miR-378)靶向调节骨形态发生蛋白(BMP)2/母亲DPP同源物(Smad)4信号通路对大鼠胫骨骨折愈合的影响。方法:对38只大鼠建立胫骨骨折模型,另取18只正常大鼠作为假手术组。选取胫骨骨折模型造模成功大鼠中的8只作为造模组,假手术组中的8只作为对照组。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测造模组胫骨骨折部位骨组织及对照组相同部位正常骨组织miR-378与BMP2、Smad4 mRNA表达。将30只胫骨骨折模型大鼠随机分为模型组、空载质粒组和miR-378沉默组,每组10只。空载质粒组、miR-378沉默组分别经尾静脉注射1μg空载质粒或miR-378小干扰RNA(siRNA)质粒;模型组和剩余10只假手术组大鼠经尾静脉注射0.9%氯化钠溶液1μg;每2天注射1次,连续干预30 d。利用X线观察各组大鼠胫骨骨折愈合情况并进行骨折愈合评分(Lane-Sandhu评分)。采用酶联免疫吸附法检测各组血清炎症因子和骨钙素(OC)、碱性磷酸酶(ALP)水平。采用HE染色观察各组骨组织形态学变化。采用RT-qPCR检测各组骨组织miR-378与BMP2、Smad4 mRNA表达。采用蛋白印迹检测各组骨组织BMP2、Smad4蛋白表达。结果:造模组骨组织miR-378表达水平高于对照组,BMP2、Smad4 mRNA表达水平低于对照组(均P<0.05)。假手术组大鼠骨组织结构清晰;模型组和空载质粒组骨折线清晰,无骨痂出现,骨组织结构严重破坏,仅有少量成骨细胞生成;miR-378沉默组骨折线模糊,出现骨痂,骨组织破坏程度得到缓解并有大量成骨细胞生成。与假手术组比较,模型组血清肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、OC、ALP及骨组织miR-378表达水平升高,BMP2、Smad4 mRNA和蛋白表达水平降低(均P<0.05)。与模型组和空载质粒组比较,miR-378沉默组Lane-Sandhu评分、OC、ALP水平,以及BMP2、Smad4 mRNA和蛋白表达水平升高,血清TNF-α、IL-1β及骨组织miR-378表达水平降低(均P<0.05)。结论:沉默miR-378可能通过靶向激活BMP2/Smad4信号通路减轻胫骨骨折大鼠炎症反应,促进成骨细胞生成,加快大鼠骨折部位的愈合。

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。

股骨近端防旋髓内钉内固定联合BMP-2植骨治疗老年股骨转子间粉碎型骨折的临床效果

目的探讨股骨近端防旋髓内钉内固定(Proximal Femoral Nail Antirotation,PFNA)联合骨形态发生蛋白-2(Bone Morphogenetic Protein-2,BMP-2)植骨治疗老年患者股骨转子间粉碎性骨折的临床效果。方法回顾性选取2015年8月—2020年3月莆田市第一医院骨科收治的80例股骨转子间骨折老年患者的临床资料,依据手术方法不同分为PFNA组(42例)和PFNA+BMP-2植骨组(38例)。比较两组手术时间、术中出血量、术后开始负重行走时间、骨折愈合时间以及两组术后2周、3个月、9个月髋关节功能评分。结果PFNA+BMP-2植骨组骨折愈合时间、开始下地负重行走时间分别为(12.47±1.88)周和(12.64±1.95)周,均明显短于PFNA组的(14.40±2.35)周、(13.36±2.37)周,差异有统计学意义(t=4.028、4.048,P均<0.05)。PFNA+BMP-2植骨组在术后3、9个月髋关节功能评分分别为(88.31±5.98)分和(91.38±4.66)分,均高于PFNA组的(82.86±7.17)分和(86.92±5.65)分,差异有统计学意义(t=3.670、3.828,P均<0.05)。结论PFNA联合BMP-2植骨治疗老年患者股骨转子间粉碎型骨折可以取得良好的疗效,特别适用于骨质疏松性老年患者股骨转子间骨折的治疗,是一种安全、有效的治疗方法。

IGF-1介导MAPKs通路在C3H10T1/2细胞成骨分化中的作用

目的探究胰岛素样生长因子1(IGF-1)介导丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信号通路在C3H10T1/2细胞成骨分化中的调控作用及机制。方法不同浓度IGF-1(0、5、10、20 ng/mL)培养C3H10T1/2细胞,碱性磷酸酶(ALP)与茜素红(ARS)染色检测ALP活性、钙盐沉积情况,qRT-PCR法检测成骨特性因子核心结合因子α-1(RUNX2)、成骨分化特异性因子骨桥蛋白(OPN)、骨钙蛋白(OCN)mRNA表达水平,Western Blot法检测MAPK通路蛋白磷酸化表达水平。对数期细胞分为空白组、IGF-1组、ERK通路抑制剂(PD98059)组、PD+IGF-1组、p38通路抑制剂(SB202192)组、SB+IGF-1组,qRT-PCR法检测成骨特性因子RUNX2、成骨分化特异性因子骨桥蛋白(OPN)、骨钙蛋白(OCN)mRNA表达水平。结果不同浓度IGF-1组ALP显色加深,ALP活性升高,钙盐结节形成增多,RUNX2、OPN、OCN mRNA表达水平升高,磷酸化ERK、p38、JNK蛋白表达增加,具有剂量效应(P<0.05)。与空白组比较,PD组、SB组C3H10T1/2细胞RUNX2、OPN、OCN mRNA表达水平明显降低(P<0.05),PD+IGF-1组、SB+IGF-1组C3H10T1/2细胞RUNX2、OPN、OCN mRNA表达水平明显升高(P<0.05);但与IGF-1组比较,PD+IGF-1组、SB+IGF-1组C3H10T1/2细胞RUNX2、OPN、OCN mRNA表达水平明显降低(P<0.05)。结论IGF-1促进C3H10T1/2细胞成骨分化,其作用机制可能与激活ERK信号通路和p38 MAPK信号通路有关。