益骨胶囊对去卵巢骨质疏松大鼠骨组织骨形态发生蛋白2表达的影响(英文)

背景:骨形态发生蛋白-2是高效骨诱导因子。骨形态发生蛋白-2诱导骨内、外膜和骨髓基质细胞分化为骨母细胞,有加强骨床再生能力的作用,还可以活化或诱导血管周围的间充质细胞分化为软骨和成骨细胞。目的:观察益骨胶囊预防和治疗用药对去卵巢骨质疏松大鼠骨组织骨形态发生蛋白-2蛋白表达的影响。设计:随机分组设计、对照实验。单位:暨南大学附属第一医院中医科。材料:实验于 2003-03/10在暨南大学中药学实验室完成。动物:选择10月龄普通级雌性 SD 大鼠 72只,体质量(380±20)g,由广东省医学实验动物中心提供(合格证号:粤检证字第 2002A024号)。随机抽取24只分为假手术(腹部切口但不切除卵巢)预防用药组(12只)和治疗用药组(12只),余 48只行腹部切口双侧卵巢切除术复制骨质疏松模型后随机分为 4组:模型预防用药组、模型治疗用药组、预防用药组、治疗用药组,每组 12只。药物:益骨胶囊由淫羊藿、枸杞子、熟地黄、牛膝等组成,深圳三九医药股份有限公司提供免煎颗粒,配制成水溶液,含生药 1.0g/m L。干预:益骨胶囊预防用药于手术后 3d 即开始灌胃,假手术预防用药组、模型预防用药组灌胃生理盐水 3m L、预防用药组灌胃益骨胶囊水溶液 3m L,1次 /d,共 24周;益骨胶囊治疗用药于手术后第 13周开始灌胃,假手术治疗用药组、模型治疗用药组灌胃生理盐水 3m L、治疗用药组灌胃益骨胶囊水溶液 3m L,1次 /d,共 12周。免疫组化方法检测骨组织骨形态发生蛋白-2蛋白表达。主要观察指标:骨组织骨形态发生蛋白-2阳性反应细胞的平均灰度值。结果:大鼠造模 24周时,模型预防用药组、预防用药组、假手术预防用药组大鼠骨组织骨形态发生蛋白-2阳性反应细胞的平均灰度值分别为81.84±10.01,124.46±6.55,130.15±10.09,模型预防用药组明显低于假手术预防用药组 (P <0.01),预防用药组显著高于模型预防用药组(P<0.01),与假手术预防用药组相近(P >0.05)。模型治疗用药组、治疗用药组、假手术治疗用药组大鼠骨组织骨形态发生蛋白-2阳性反应细胞的平均灰度值分别为 77.97±10.35,110.32±8.69,131.79±12.10,模型治疗用药组明显低于假手术治疗用药组(P <0.01),治疗用药组显著高于模型治疗用药组(P <0.01),与假手术治疗用药组相近(P >0.05)。结论:益骨胶囊预防和治疗用药均能促进骨组织骨形态发生蛋白-2蛋白表达。

降脂壮骨中药对食饵性高脂血症大鼠骨组织骨形态发生蛋白2、雌激素受体表达的影响

背景:研究表明活性骨形态发生蛋白2水平的降低可导致严重的类骨质疏松症状,并发现成骨细胞、破骨细胞及骨髓基质细胞上有雌激素受体的存在,认识到雌激素对骨组织具有直接作用。目的:观察降脂壮骨中药对食饵性高脂血症诱发骨质疏松大鼠骨组织骨形态发生蛋白2、雌激素受体表达的影响。方法:健康SD大鼠27只,随机分为3组:正常对照组:上午和下午灌胃生理盐水5mL/kg;高脂血症诱发骨质疏松模型组:上午灌胃高脂饮食5mL/kg,下午灌胃生理盐水5mL/kg;降脂壮骨中药组:上午灌胃高脂饮食5mL/kg,下午灌胃降脂壮骨中药水提液5mL/kg。持续干预8周后采用免疫组织化学方法,对其骨组织中骨形态发生蛋白2、雌激素受体的表达水平进行检测,应用原位杂交方法对骨组织中雌激素受体的mRNA水平进行检测。结果与结论:与模型组比较,降脂壮骨中药组骨组织中骨形态发生蛋白2、雌激素受体表达显著增强(P<0.01),雌激素受体的mRNA表达水平增高。证实降脂壮骨中药能够使食饵性高脂血症诱发骨质疏松大鼠成骨细胞骨形态发生蛋白2、雌激素受体的表达水平增高,起到改善骨质疏松的作用。

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。

贻贝启发接枝骨形态发生蛋白2成骨活性肽的介孔生物玻璃修复股骨髁缺损

背景:骨形态发生蛋白2在胚胎发育、骨骼形成和再生修复中具有重要作用,但高剂量应用与癌症发病密切相关。骨形态发生蛋白2成骨活性段L20能够有效减少癌症等不良反应,并可显著促进骨组织再生。目的:将骨形态发生蛋白2活性肽段以贻贝衍生肽模拟策略接枝在介孔生物玻璃表面,探究其对组织工程成骨性能的影响。方法:(1)采用模板法合成介孔生物玻璃纳米颗粒,采用一步法合成负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20的介孔生物玻璃纳米颗粒,表征负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔活性玻璃纳米颗粒的形貌与体外缓释性能。(2)分离提取SD大鼠骨髓间充质干细胞,传2代后分别与PBS(空白组)、介孔生物玻璃纳米颗粒(对照组)、负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒(实验组)共培养,采用细胞活死荧光染色和CCK-8法检测细胞毒性和细胞增殖,扫描电镜观察细胞黏附;成骨诱导分化后,进行碱性磷酸酶染色、茜素红S染色与成骨相关基因表达检测。(3)取15只SD大鼠,建立双侧股骨髁缺损模型,采用随机数字表法分为3组:空白组(n=5)不植入任何材料,对照组(n=5)植入介孔生物玻璃纳米颗粒,实验组(n=5)植入负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒。术后8周,进行股骨Micro-CT扫描与组织形态观察。结果与结论:(1)扫描电镜下可见负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒为球形、单分散颗粒,透射电镜下可见其具有多孔结构,平均粒径为(268.10±0.58) nm,体外可缓释L20。(2)负载骨形态发生蛋白2成骨活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒无细胞毒性,并且可促进骨髓间充质干细胞的增殖与黏附;与空白组、对照组相比,实验组碱性磷酸酶活性与细胞外基质矿化能力均升高(P <0.05),碱性磷酸酶、Runx2、骨钙素mRNA表达升高(P <0.05)。(3)股骨Micro-CT扫描结果显示,与空白组、对照组相比,实验组新生骨量与骨密度均升高(P <0.05);苏木精-伊红与Masson染色结果显示,与空白组、对照组相比,实验组新骨生成与胶原纤维均增加。(4)结果表明,负载骨形态发生蛋白2活性肽L20介孔生物玻璃纳米颗粒具有良好的生物相容性及体内外促成骨性能,可促进SD大鼠股骨髁缺损的再生修复。

负载骨形态发生蛋白2水凝胶诱导牙髓干细胞的成骨分化

背景:前期研究证明,甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶支架可促进人牙髓干细胞的增殖及分化。水凝胶负载骨形态发生蛋白2被认为是骨修复中有前景的材料。目的:观察负载不同质量浓度骨形态发生蛋白2的甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶对人牙髓干细胞成骨向分化的诱导作用。方法:制备含0,50,100,200μg/mL骨形态发生蛋白2的甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶,分别记为GelMA/TDM、BMP-2(50 ng/mL)GelMA/TDM、BMP-2(100 ng/mL)GelMA/TDM、BMP-2(200 ng/mL)GelMA/TDM,检测复合水凝胶对骨形态发生蛋白2的体外缓释性能。采用改良组织块酶消化法提取人牙髓干细胞,分别接种于4种水凝胶表面,采用CCK-8法检测细胞增殖,DAPI染色检测细胞黏附;对各组水凝胶表面的人牙髓干细胞进行成骨诱导,进行碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性检测与茜素红染色,采用RT-PCR法检测相关成骨基因(Runx2、骨形态发生蛋白2、骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原)表达。结果与结论:①甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶可持续释放骨形态发生蛋白2长达21 d,在第3-6天释放较快,第6天之后释放趋于平稳;②4种水凝胶均可促进人牙髓干细胞的增殖,其中以BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用最明显;相较于GelMA/TDM复合水凝胶,BMP-2-GelMA/TDM复合水凝胶可促进人牙髓干细胞的黏附,其中以BMP-2(200 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用最明显;③相较于GelMA/TDM复合水凝胶,BMP-2-GelMA/TDM复合水凝胶可提升碱性磷酸酶活性、钙结节含量与相关成骨基因表达,综合分析显示BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用更明显;④结果表明,BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶促进牙髓干细胞成骨向分化的能力更明显。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

糖尿病骨折大鼠骨痂组织中成骨细胞增殖和骨钙素表达与骨形态发生蛋白2干预的关系

背景:有研究表明,糖尿病患者骨折愈合过程中局部骨形态发生蛋白2明显降低,成骨细胞增殖能力下降,骨折延迟愈合,或者不愈合。目的:观察骨形态发生蛋白2治疗糖尿病大鼠骨折愈合过程中骨痂组织成骨细胞增殖和骨钙素的表达,分析骨形成蛋白在糖尿病大鼠骨折愈合过程中的作用。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-09/12在昆明医学院动物实验中心完成。材料:SD雄性大鼠30只,20只腹腔内注射链脲佐菌素破坏胰岛细胞诱导为糖尿病大鼠后,随机均分为骨形态发生蛋白2组、模型对照组,另10只为正常对照大鼠,腹腔内注射等容量生理盐水。方法:3组大鼠行右胫骨上段骨折建立大鼠胫骨骨折模型。骨形态发生蛋白2组用10μg/kg骨形态发生蛋白2治疗,模型对照组及正常对照组给予等渗量生理盐水。主要观察指标:伤后第1,2,4,6周X射线片观察骨折愈合情况,光镜下观察骨痂内成骨细胞数量,放射免疫法测定血清骨钙素表达。结果:骨形态发生蛋白2、正常对照组X射线片显示骨痂生成量多,骨折愈合程度明显优于模型对照组(P<0.01)。骨形态发生蛋白2组成骨细胞数量明显多于模型对照组,略低于正常对照组。各组血清骨钙素均呈上升趋势,在第2周达到峰值,第4周下降,至第6周进一步下降。模型对照组骨钙素升高幅度明显低于正常对照组(P<0.01),并且低于骨形态发生蛋白2组。骨形态发生蛋白2组、正常对照组的骨钙素差异无显著性意义。结论:糖尿病大鼠骨折愈合过程中较正常大鼠,骨钙素水平降低,成骨细胞增殖下降,采用骨形态发生蛋白2治疗可提高骨钙素水平,促进成骨细胞增殖,促进骨折愈合。

人骨形态发生蛋白2基因修饰自体骨髓间充质干细胞移植促进兔下颌骨牵张成骨实验的组织形态学观察

背景:如何提高牵张成骨过程中新骨形成的速度和质量,缩短牵张成骨治疗时间,减少并发症的发生是目前该领域的研究热点。目的:观察人骨形态发生蛋白2基因修饰自体骨髓间充质干细胞移植对兔下颌骨牵张成骨新骨形成的促进作用。方法:36只新西兰白兔随机摸球法分为3组。建立牵张成骨动物模型,在固定期第2天,实验组于牵张间隙注射人骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞;对照组注射等量自体骨髓间充质干细胞;空白组注射等量生理盐水。结果与结论:在固定期2周及6周实验组牵张区骨小梁形成质量明显好于对照组和空白组。证实骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞移植能有效促进兔下颌骨牵张成骨新骨形成。

骨不连断端及周围组织骨形态发生蛋白2与核心蛋白多糖的表达

背景:骨形态发生蛋白2和核心蛋白多糖两种因子均具有促进成骨的活性,并有相关报道两者在促进成骨方面相互促进。目的:了解骨不连骨折区不同部位组织骨形态发生蛋白2、核心蛋白多糖的表达情况。方法:11例骨不连患者,骨折持续时间平均11个月。在手术中分类获取骨折端及其周围的组织,包括骨断端、髓腔内容物和贴骨瘢痕,采用免疫组化染色、Real-timePCR检测不同部位组织中骨形态发生蛋白2、核心蛋白多糖的表达。结果与结论:贴骨瘢痕组织骨形态发生蛋白2的表达最高,与骨断端和髓腔内容物组织比较,差异有显著性意义(P<0.05);骨断端组织核心蛋白多糖的表达最高,与髓腔内容物和贴骨瘢痕组织比较,差异有显著性意义(P<0.05)。结果可见骨不连接区组织的抗纤维化和成骨能力的低下,与骨形态发生蛋白2和核心蛋白多糖不能同时高表达有关,因此骨不连区联合注射促成骨因子骨形态发生蛋白2和核心蛋白多糖不但可以促进骨诱导能力的提高,还有可能增强陈旧瘢痕的转化,从而使骨不连的治疗效果更好。

骨形态发生蛋白2和成纤维细胞生长因子2在骨组织工程中的应用

背景:1995年Crane GM系统提出了骨组织工程的概念、研究方法、研究现状及发展前景后,骨组织工程日益成为学者们研究的重点。目的:通过对1995年以来骨组织工程研究的进展的检索,探寻BMP-2和FGF-2在骨组织工程研究中的应用价值。方法:以"bone tissue engineering,BMP,FGF,cytokine"为检索词,应用计算机检索中国知网和pubmed数据库相关文章,排除重复性研究,保留36篇文章做进一步分析。结果与结论:骨组织工程的研究主要包括3个方面的内容:①种子细胞。②能引导组织再生的生物活性因子。③能够支持细胞黏附、增殖和分化以及释放生物活性因子的支架材料。细胞因子在骨组织工程中也拥有着不容忽视的重要地位,主要有有骨形态发生蛋白、骨转化生长因子、血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子,胰岛素样生长因子、血小板衍生生长因子等。其中骨形态发生蛋白2和成纤维细胞生长因子2在骨组织工程领域中应用最为广泛。

骨形态发生蛋白2对移植肌腱在骨隧道内愈合的影响：界面组织学特点

目的:前交叉韧带重建移植肌腱在骨隧道内多为间接愈合,即在肌腱与骨之间没有纤维软骨带而直接由Sharpey’s纤维固定。观察人重组骨形态发生蛋白2对移植肌腱在骨隧道内愈合的影响。方法:实验于2004-06/09在上海市第六人民医院动物实验室完成,动物实验方法符合动物伦理学要求。①实验材料及分组:选用新西兰大白兔36只,按随机数字表法分为3组,即空白对照组、胶原海绵组及骨形态发生蛋白2组,每组12只。②实验方法:采用兔膝关节自体半腱肌重建前交叉韧带悬吊固定模型,骨形态发生蛋白2组在骨隧道内加入人重组骨形态发生蛋白2和胶原海绵,胶原海绵组仅在骨隧道内加入胶原海绵。③实验评估:术后4,8,12周在移植物周围取材进行苏木精-伊红、天狼猩红和Masson染色,观察骨隧道和肌腱移植物间的界面组织学变化,采用Yamakado分类评价界面形态愈合类型,并对Masson染色切片作肌腱周围新骨形成的形态学定量评估。结果:空白对照组2只白兔于术后第10周脱失。①术后4周空白对照组腱骨间有腱-骨分离,骨形态发生蛋白2组腱-骨间充满结缔组织;术后8周骨形态发生蛋白2组形成Sharpey’s纤维,而空白对照组术后12周时开始出现Sharpey’s纤维。②术后4,8,12周骨形态发生蛋白2组白兔新骨形成面积均显著大于空白对照组、胶原海绵组(P<0.01)。结论:人重组骨形态发生蛋白2可促进移植肌腱在骨隧道内的愈合,促进腱-骨之间形成间接连接。

复合重组人骨形态发生蛋白-2缓释微球的引导组织再生膜的制备

目的设计制备包含活性生长因子的引导组织再生生物膜(以下称功能性复合膜)。方法利用天然材料右旋糖酐(dextran,dex)合成甲基丙烯酸缩水甘油酯右旋糖酐(dextran-glycidylmethacrylate,dex-GMA)作为重组人骨形态发生蛋白-2(recombinedhumanbonemorphogeneticprotein-2,rhBMP2)新型缓释载体,采用乳化交联技术制备dex-GMA凝胶微球,考察其形态、溶胀系数、载药、释药及降解性能;以壳聚糖为材料,复合载rhBMP2的dex-GMA凝胶微球制备生物膜并对其进行生物学评价。结果dex-GMA在一定条件下可以成球;该凝胶微球溶胀、载药和降解性能良好,体外释药可达20d以上,利用简单的工艺就可以制备复合rhBMP2缓释载体的功能性复合膜,其理化性能与没有复合该缓释载体的生物膜没有变化。结论利用生长因子缓释载体可以制备功能性复合膜,其生物学性能有待进一步研究。

稳定表达人骨形态发生蛋白2基因骨组织工程种子细胞的构建

背景:由于人与动物之间蛋白基因的非完全同源性,人源基因构建组织工程人工骨促进动物成骨或脊柱融合影响了实验验证效果。目的:构建可稳定表达分泌人骨形态发生蛋白2的组织工程种子细胞系。方法:以巢式RT-PCR方法从人肌肉组织中克隆人骨形态发生蛋白2基因全长基因,纯化后连接构建pc DNA3-h BMP2真核表达载体系统,实验组利用脂质体介导转染修饰人骨髓间充质干细胞,置于G418培养液中筛选培养,设定空载质粒转染细胞(阳性对照组)及正常培养细胞(空白对照组)作为对照,观察检测转染后细胞的生长增殖生物学性状;在培养48 h和3周后,行人骨形态发生蛋白2 m RNA基因表达的RT-PCR测定,人骨形态发生蛋白2蛋白表达和分泌的免疫组织化学和免疫酶斑点测定,以及转染1周后细胞成骨潜能碱性磷酸酶比活性的检测。结果与结论:(1)转染人骨形态发生蛋白2基因的人骨髓间充质干细胞成簇样生长聚集,传代培养生长增殖良好,G418筛选培养可得到抗性细胞克隆,有类似钙结节样形成,细胞增殖与两对照组无差异;(2)RT-PCR、免疫酶斑点及免疫组织化学检测结果检测,实验组转染48 h和3周时均能转录和表达人骨形态发生蛋白2,转染48 h的表达较3周时要高,两对照组未见有明显蛋白转录表达;(3)正常培养或G418筛选培养时,实验组碱性磷酸酶比活性显著高于阳性对照组、空白对照组(P<0.01);(4)结果表明,人骨形态发生蛋白2基因转染修饰的人骨髓间充质干细胞生长增殖分化等生物学活性良好,可稳定表达分泌外源转染基因人骨形态发生蛋白2。