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。

针刀干预对LDH模型大鼠TGF-β/BMP信号通路水平的影响

目的探讨针刀干预对腰椎间盘突出症(LDH)模型大鼠椎间盘退变及转化生长因子β/骨形态发生蛋白(TGF-β/BMP)信号通路水平的影响。方法建立LDH大鼠模型,大鼠分为空白组、假手术组、模型组、塞来昔布组(0.34g·kg^(-1)·d^(-1)塞来昔布溶剂)、针刀组、TGF-β/BMP抑制剂组(针刀+SB-431542,针刀+100μL/鼠/2d的SB431542)、TGF-β/BMP激动剂组(针刀+SRI-011381 hydrochloride,针刀+10 mg·kg^(-1)·2 d^(-1)的SRI-011381 hydrochloride),每组20只。观察7组大鼠一般行为状态;HE染色观察椎间盘软骨组织形态学变化;RT-qPCR检测TGF-β1 mRNA、BMP-7 mRNA、Smad2/3 mRNA、Smad1/5/8 mRNA、Smad4 mRNA及TIMP-3 mRNA的表达;ELISA法检测肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、基质金属蛋白酶-3(MMP-3)水平;免疫组化检测椎间盘软骨组织TIMP-3表达;Western blot检测TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白水平。结果与空白组及假手术组比较,模型组大鼠行为异常,椎间盘出现破裂,基质丢失,软骨细胞减少,软骨终板与髓核边界结构紊乱,Smad4 mRNA、TIMP-3 mRNA表达与TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8 mRNA及蛋白、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白表达、TIMP-3平均光密度值显著降低(P<0.05),TNF-α、IL-6、MMP-3水平显著升高(P<0.05)。与模型组比较,针刀组、塞来昔布组大鼠异常行为减少,椎间盘软骨组织损伤减轻,Smad4 mRNA、TIMP-3 mRNA表达与TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8 mRNA及蛋白、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白表达、TIMP-3平均光密度值显著升高(P<0.05),TNF-α、IL-6、MMP-3水平显著降低(P<0.05)。与针刀组比较,TGF-β/BMP抑制剂组大鼠异常行为及椎间软骨组织损伤加重;Smad4 mRNA、TIMP-3 mRNA表达与TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8 mRNA及蛋白、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白表达、TIMP-3平均光密度值显著降低(P<0.05),TNF-α、IL-6、MMP-3水平显著升高(P<0.05)。TGF-β/BMP激动剂组大鼠异常行为减少,椎间盘软骨组织损伤减轻;Smad4 mRNA、TIMP-3 mRNA表达与TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8 mRNA及蛋白、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白表达、TIMP-3平均光密度值显著升高(P<0.05),TNF-α、IL-6、MMP-3水平显著降低(P<0.05)。结论针刀干预可能通过激活TGF-β/BMP信号通路,抑制细胞外基质降解、抑制椎间盘组织内炎症,起到延缓椎间盘退变发展、达到治疗LDH的目的。

益骨汤对去势大鼠骨密度及经典BMP2信号通路的影响

目的观察益骨汤对去势大鼠骨组织中经典骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)2信号通路的影响,旨在探讨益骨汤防治骨质疏松症(osteoporosis,OP)的作用机制。方法将44只12周龄雌性Wistar大鼠随机分为四组,每组11只。正常组不进行任何处理,模型组、戊酸雌二醇组和益骨汤组大鼠进行去势手术以模拟骨质疏松。造模成功后,分别以10ml/kg双蒸水灌胃(正常组、模型组)、0.36mg/kg戊酸雌二醇水溶液灌胃及10ml/kg益骨汤灌胃,1次/d。12周后,双能X射线骨密度仪测定股骨骨密度(bone mineral density,BMD),实时聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测BMP2经典信号通路BMP2、Smad1、Runx2、OSX基因的表达,免疫组织化学法、Western blot法检测BMP2经典信号通路BMP2、Smad1、Runx2、OSX蛋白的表达量。结果①双能X射线骨密度仪测定股骨骨密度,结果显示,与模型组比较,益骨汤组大鼠的BMD升高(P<0.01)。②实时荧光定量PCR检测,与模型组比较,益骨汤组大鼠的BMP2、Smad1、Runx2、Noggin基因表达量升高(P<0.05)。③免疫组织化学法检测:与模型组比较,益骨汤组大鼠的BMP2、Smad1、Runx2、OSX蛋白表达量升高(P<0.05)。④Western blot法检测:与模型组比较,益骨汤组大鼠的Smad1、Runx2、OSX蛋白含量升高(P<0.05)。结论益骨汤可能通过激活BMP2经典信号通路及抑制Noggin的高表达,促进骨形成和防治骨质疏松。

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。

TGF-β/BMPs、Wnt和MAPK信号通路在间充质干细胞向成骨细胞分化中的作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种多潜能成体干细胞,具有向成骨细胞分化的能力。在MSCs向成骨细胞分化中,受到多种信号通路调控,其中TGF-β/BMPs、Wnt、MAPK信号通路发挥了重要作用。而且,通过对Smad1蛋白酶体的调节,Wnt和MAPK信号可以对TGF-β/BMPs通路进行调控。在相关信号通路的共同作用下,MSCs向成骨细胞分化。现对MSCs分化过程中TGF-β/BMPs、Wnt、MAPK这三条通路进行了简要综述。

刺老苞根皮水提物对成骨细胞TGF-β/BMPs信号通路的影响

目的研究刺老苞根皮水提物对成骨细胞TGF-β/BMPs信号通路的影响。方法建立大鼠骨折模型,随机分为模型组,刺老苞根皮水提物低、中、高剂量(3.6、1.8、0.9 g/kg)组,ig给药7 d后腹主动脉取血,分离血清;培养大鼠原代成骨细胞,经碱性磷酸酶染色、茜素红染色鉴定合格后,分别以对应组别的动物血清连续培养48 h,采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)和Western blotting技术分别检测各组细胞中骨形态发生蛋白质-2(BMP-2)、转化生长因子-β(TGF-β)、Smad家族相关蛋白1、2(Smad-1、Smad-2)m RNA和蛋白表达。结果与模型组比较,刺老苞根皮水提物不同浓度的含药血清组BMP-2、TGF-β、Smad-1 m RNA表达均显著升高(P<0.05、0.01),中、高剂量含药血清组Smad-2 m RNA表达显著升高(P<0.05);低、中、高剂量含药血清组的BMP-2、TGF-β、Smad-1、Smad-2蛋白表达均显著升高(P<0.05)。结论刺老苞根皮水提物通过上调TGF-β/BMPs信号传导通路中的BMP-2、TGF-β、Smad-1、Smad-2表达,促进成骨细胞增殖。

DACT3激活BMP4/Smad信号通路促进胶质瘤细胞铁死亡

目的探究基因DACT3促进神经胶质瘤细胞(U251、U118)铁死亡的分子机制。方法培养人U251、U118胶质瘤细胞,慢病毒转染构建稳定过表达DACT3的细胞后,qRT-PCR和Western blot检测转染效率。上述细胞分成3组:Ctrl组(对照组)、DACT3组(过表达DACT3细胞组)和DACT3+ferrostatin-1组(过表达DACT3+铁死亡抑制剂)。采用CCK-8检测细胞生存率,铁离子、MDA、谷胱甘肽(glutatione,GSH)检测试剂盒测定细胞铁离子、MDA、GSH含量,Western blot检测GPX4、SLC7A11、TFR1表达。进一步将上述细胞分为以下3组:Ctrl组(对照组)、DACT3组(过表达DACT3细胞组)和DACT3+siBMP4组(过表达DACT3+敲低BMP4组),再次利用CCK-8检测细胞生存率,铁离子、MDA、GSH检测试剂盒测定细胞铁离子、MDA、GSH含量,Western blot检测GPX4、SLC7A11、TFR1、BMP4、p-Smad表达。结果DACT3组中DACT3 mRNA和蛋白表达均显著高于Ctrl组;与Ctrl组比较,DACT3组细胞生存率明显下降,铁离子、MDA含量显著升高,GSH含量明显下降,GPX4、SLC7A11表达显著下降,TFR1、p-Smad、BMP4表达明显升高,差异均具有统计学意义(P<0.05);DACT3+ferrostatin-1组、DACT3+siBMP4组均能一定程度抵消DACT3导致的上述指标的变化,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论DACT3可以促进U251、U118胶质瘤细胞铁死亡,其机制与BMP4/SMAD信号通路激活有关。

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。

小鼠乳腺增生组织中BMP信号通路的改变

目的:探明骨形态发生蛋白(BMP)信号分子在乳腺增生组织中的表达模式和BMP通路的激活情况。方法:8周龄的未孕雌性C57BL/C小鼠按体重随机分为2组:对照组和激素组,每组15只。激素组先以2.5mg/kg的戊酸雌二醇灌胃25 d,再腹腔注射黄体酮(4 mg/kg)5 d诱导乳腺增生;对照组予以等体积的PBS。给药结束后收集乳腺组织,观察乳腺的形态,real-time PCR检测BMP信号分子的表达水平,并用Western blot检测Smad1/5/9的磷酸化水平。结果:与对照组比较,在乳腺增生组织中,BMP信号通路配体BMP2、4、5、6、7、9、13和14,受体BMPR1A及拮抗剂Chrdl1和Twsg1的表达异常(P<0.05);而BMP3、BMP12、BMPR1B、BMPR2、Chrd、Chrdl2和Noggin等分子的表达则无明显改变;Western blot结果显示乳腺增生组织的Smad1/5/9的磷酸化水平升高(P<0.05)。结论:多个BMP信号分子在乳腺增生组织中异常表达,致使BMP通路异常激活。BMP信号通路可能成为治疗乳腺增生的新靶点。

BMP2信号通路与经典Wnt信号通路及相互交联对成骨分化的调控

在以间充质干细胞为代表的具有成骨分化潜能的细胞中,多条信号传导通路及其构成的动态调控网络参与调控其成骨分化过程。其中BMP2和经典Wnt信号通路在此过程中的作用日益受到关注。国内外研究表明,BMP2和经典Wnt信号通路在调控靶细胞成骨分化过程中伴有彼此通路中的关键分子的表达水平和功能活性的改变,并在一定条件下表现出对成骨分化特异性标志物的协同和拮抗调控。成骨增殖分化过程是一个动态过程,在成骨分化的不同阶段,分子通路的作用不同,相互之间的调节也动态变化的,研究BMP2和经典Wnt信号通路在成骨分化过程中的相互调节作用,对于指导治疗骨质疏松和骨折有重要的作用,本文就BMP2和经典Wnt信号通路对靶细胞成骨分化的调控作用以及在此过程中两条信号通路之间的交联作一简要综述。

龟板提取物调控毛囊干细胞Wnt/BMP信号通路促进大鼠压疮修复

【目的】基于毛囊干细胞(hair follicle stem cells,HFSCs)Wnt/BMP信号通路,观察龟板提取物(CPTE)对大鼠压疮皮肤的修复效果。【方法】(1)体内实验:将40只SD大鼠随机分为模型对照组、溶剂对照组、CPTE高浓度组、CPTE低浓度组,每组10只。复制SD大鼠压疮模型。测算创面愈合率,采用苏木素—伊红(HE)染色观察大鼠压疮病理变化,采用免疫荧光染色法检测大鼠创面皮肤组织中β-catenin、骨形态发生蛋白4(BMP4)的表达。(2)体外实验:分离培养SD乳鼠HFSCs,采用免疫荧光鉴定细胞表面标志物细胞角蛋白15(CK15)的表达,采用CCK-8法观察CPTE对HFSCs增殖能力的影响,采用Western blot法观察CPTE对HFSCs中β-catenin、BMP4表达的影响。【结果】CPTE 2组大鼠压疮愈合情况优于其他2组。培养的HFSCs细胞表面CK15呈阳性表达;3、10、30μg·mL-1CPTE对HFSCs有促增殖作用;与空白对照组比较,CPTE 3、10μg·mL-1组HFSCs中β-catenin蛋白表达上升,BMP4蛋白表达下降(P<0.05或P<0.01或P<0.001)。【结论】CPTE可能通过调控HFSCs中Wnt/BMP通路促进SD大鼠压疮创面修复。

壳聚糖/海藻酸钠水凝胶顺序释放BMP/WNT信号通路激活剂促成骨细胞分化的体外实验研究

目的:通过组织工程策略构建顺序释放骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)和WNT信号通路激活剂的双层复合材料,并研究其在体外对成骨细胞分化的作用。方法:用CCK-8法、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色法和茜素红染色法分别检测BMP信号通路激活剂他克莫司(tacrolimus,FK506)和WNT信号通路激活剂6-溴靛玉红-3-肟(6-bromoindirubin-3-oxim,BIO)对前成骨细胞系MC3T3-E1增殖活性和成骨向分化的影响,筛选出最合适的药物浓度;制备壳聚糖/海藻酸钠支架材料,采用称量法测定材料的降解曲线,制备内层壳聚糖载BIO、外层海藻酸钠载FK506的支架材料,采用紫外分光光度计测定药物的释放;制备内外单载不同药物的支架材料,用ALP染色法和茜素红染色法检测载药复合材料对前成骨细胞系MC3T3-E1成骨向分化的作用,应用实时定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)法检测载药支架材料对前成骨细胞系MC3T3-E1成骨相关基因表达的影响。结果:在适宜范围内,FK506处理的细胞早期ALP活性较BIO处理的细胞更强,且FK506促进ALP活性最适合的质量浓度为2.0μg/mL;茜素红染色结果表明,BIO在0.1μmol/L时,细胞表现出更强的钙结节形成能力。支架材料缓慢稳定降解至第35天,期间FK506和BIO顺序释放,药物在14 d内基本释放完毕。应用载药材料浸提液ALP染色的支架材料和茜素红染色结果显示,内载BIO外载FK506的实验组相比较于其他组表现出更强的成骨向分化能力;RT-qPCR结果显示,内载BIO外载FK506的支架材料能够显著促进成骨相关基因Runx2和OCN的表达。结论:以壳聚糖/海藻酸钠为支架材料,内层壳聚糖载WNT信号通路激活剂BIO,外层海藻酸钠载BMP信号通路激活剂FK506,两者顺序释放,即先激活BMP信号通路,后激活WNT信号通路,能够在体外促进MC3T3-E1细胞的成骨向分化,为临床治疗骨缺损,促进骨再生提供新思路。

γ射线照射人肝细胞对BMP信号通路相关基因表达的影响

利用实时荧光定量PCR技术对人肝细胞株受不同剂量(0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 Gy)^(60)Coγ射线照后不同时间点(6、12、24 h)的骨形成蛋白(BMP)信号通路相关基因表达的剂量和时间效应关系进行研究。结果显示,不同剂量照后不同时间点,BMP信号通路相关基因骨形成蛋白2(BMP2)、骨形成蛋白7(BMP7)、骨形成蛋白受体1A(BMPR1A)、骨形成蛋白受体1B(BMPR1B)、骨形成蛋白受体2(BMPR2)的溶解曲线均为单峰,均为特异性扩增产物。在不同照射剂量点BMP2的表达水平与照后时间呈正相关;BMP7在0.1、0.2、0.5 Gy的表达水平与照后时间呈负相关,在照后12和24 h的表达水平与照射剂量呈正相关;BMPR1A在0.1、0.2、1.0 Gy的表达水平与照后时间呈正相关;BMPR1B在0.2、0.5、1.0 Gy的表达水平与照后时间呈正相关,在4.0 Gy的表达水平与照后时间呈负相关;BMPR2在照后12 h的表达水平与照射剂量呈负相关。

系统性红斑狼疮模型鼠骨BMP/Smads信号通路状态的研究

目的 :探讨狼疮鼠(MRL/lpr)骨BMP/Smads信号通路表达情况。方法 :分离小鼠股骨制备组织切片,常规苏木素-伊红(HE)染色,观察骨质情况;免疫组化观察骨组织中骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)表达;密度梯度离心法和贴壁筛选法分离培养骨髓间充质干细胞(bone marrow masenchymal stem cells,BMMSCs),细胞爬片后免疫荧光法观察BMP-2、p-Smad1/5/8蛋白表达情况;BMP-2诱导BMMSCs向成骨细胞分化,RT-PCR法检测BMMSCs ALP、Runx2基因m RNA水平,ALP染色鉴定早期成骨情况。结果:狼疮鼠骨皮质较正常鼠减少,皮质骨占骨体积比例较正常鼠减低(P<0.01);狼疮鼠股骨BMP-2表达与正常鼠无明显差别(P>0.05);细胞免疫荧光显示狼疮鼠BMMSCs BMP-2、p-Smad1/5/8表达减弱(P<0.05);狼疮鼠BMMSCs BMP-2刺激7 d后ALP活性较正常鼠减低,BMP-2刺激3 d后ALP m RNA水平较正常鼠减弱(P<0.01),Runx2 m RNA水平较正常鼠无明显差别(P>0.05)。结论 :狼疮鼠骨BMP/Smads信号通路处于抑制状态。

淫羊藿素通过BMP/Runx2/Osx信号通路促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化研究

目的观察淫羊藿素对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化过程中BMP/Runx2/Osx信号通路的影响,探讨其可能的作用机制。方法贴壁筛选法体外培养BMSCs,随机分为空白对照组、阳性转化液组、抑制剂组、淫羊藿素组及淫羊藿素+抑制剂组。ELISA法检测各组ALP活性、BGP、COL-Ⅰ、BMP-2、BMP-9蛋白分泌量;RTReal-TimePCR法检测各组ALP、BGP、Osterix和Runx2 mRNA基因表达。结果ELISA实验结果表明,淫羊藿素能促进ALP细胞活性,促进BGP、COL-Ⅰ、BMP-2、BMP-9的蛋白表达,且随着干预时间延长而呈上升趋势。RT-PCR结果显示,淫羊藿素可显著上调成骨相关转录因子ALP、BGP,Runx2及Osterix的转录表达,与空白对照组比较差异显著(P<0.05);与阳性对照液组比较差异显著(P<0.05),但其活性较强。结论淫羊藿素能促进BMSCs定向成骨转化,其作用机制可能与激活BMP/Runx2/Osx信号通路有关。

BMP信号通路与结肠癌

骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)是一大类分泌型生长因子的统称,参与胚胎发育、细胞分化和器官形成等多个重要的生物学过程。然而,有关BMP信号通路与肿瘤发生的研究较少。本文以结肠癌为例,结合最新研究进展,分析结肠细胞中的BMP信号,强调BMP信号通路在结肠癌发生、发展和转移中的重要作用。同时,讨论BMP信号通路在维持肠隐窝干细胞增殖-分化平衡过程中的重要作用,为癌症的发生提供可能的分子机制。

经典BMP信号通路与哺乳动物肺器官发育

肺器官发育是上皮和间充质相互作用的过程,由多条信号通路共同调控。已知经典BMP信号通路调控了细胞的增殖、凋亡及分化过程,对哺乳动物肺器官形态发生极为重要。在小鼠等模式生物上研究发现,它参与了哺乳动物肺器官发育的调控过程。本文综合了近年来经典BMP信号通路成员在哺乳动物肺器官发育过程中的表达变化、作用功能及表达异常可能诱发的肺部疾病,以期为研究经典BMP信号通路调控人类肺器官发育的分子机制及相关肺部疾病的诊治奠定基础。

异氟醚后处理通过Bmp4/Smad信号通路调节脑缺血再灌注损伤大鼠AQP4表达

目的探讨异氟醚后处理对脑缺血再灌注损伤大鼠AQP4表达的影响及Bmp4/Smad信号通路发挥的调节作用。方法 SPF级SD大鼠48只,体质量250～300 g,随机分为假手术组(Sham组)、脑缺血再灌注损伤组(CIRI组)、异氟醚后处理组(ISO组)、AQP4抑制剂组(TGN020组)、BMP4抑制剂组(LDN193189组)和二甲基亚砜组(DMSO组),每组8只。采用大脑中动脉结扎方法建立CIRI模型;苏木精-伊红(HE)染色观察大脑组织病理学变化;Western blot法检测各组大鼠BMP4、Smad、p-Smad和AQP4蛋白表达水平;qRT-PCR法检测AQP4m RNA表达水平。结果 ISO后处理可以改善大鼠脑缺血再灌注损伤的脑组织损伤,降低AQP4的表达水平(P<0.05),增加BMP4和p-Smad的表达(P<0.05);加入BMP4抑制剂后,ISO的作用得到抑制(P<0.05)。结论 ISO后处理对CIRI大鼠脑组织有保护作用,其机制与AQP4表达及Bmp4/Smad信号通路有关。