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。

大黄灵仙胶囊调控胆管细胞TGF-β1、SMAD2、BMP2表达的实验研究

目的探究大黄灵仙胶囊对肝内胆管细胞TGF-β1、SMAD2、BMP2表达水平的影响,分析其缓解细胞炎症,防治胆石症的相关作用机制。方法制备大黄灵仙胶囊的含药血清,采用脂多糖(LPS)诱导构建肝内胆管细胞炎症状态模型并用大黄灵仙胶囊含药血清进行干预;实验分为对照组、模型组和大黄灵仙组;72 h后ELISA检测IL-18炎症因子的表达水平;Western blot检测胆管细胞TGF-β1、SMAD2、BMP2蛋白的表达,RT-PCR检测胆管细胞TGF-β1、SMAD2、BMP2 mRNA的表达水平。结果与对照组比较,模型组IL-18炎症因子含量显著增加,TGF-β1、SMAD2、BMP2蛋白和mRNA表达水平明显上升,差异均具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。与模型组比较,大黄灵仙组IL-18炎症因子表达水平明显降低,TGF-β1、SMAD2、BMP2蛋白和mRNA表达显著下降,差异均具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。结论大黄灵仙胶囊能够显著降低TGF-β1、SMAD2、BMP2的表达水平,延缓胆管细胞的炎症反应进程,阻止纤维化,从而起到防治胆石症的作用。

骨形态发生蛋白2(BMP2)基因在内蒙古绒山羊不同时期皮肤毛囊中的表达

【目的】研究内蒙古绒山羊毛囊发育兴盛期和休止期BMP2基因在皮肤毛囊中的表达情况。【方法】功能分类基因芯片以及原位杂交技术。【结果】原位杂交结果表明,该基因在休止期毛囊毛干周围高表达,在兴盛期不表达;基因芯片结果显示,同兴盛期相比,休止期BMP2基因在皮肤中表达上调24.65倍。【结论】BMP2基因抑制内蒙古绒山羊皮肤毛囊发育,与维持皮肤毛囊处于休止期有关;该基因主要在皮肤毛囊的毛干周围发挥作用,从而达到维持皮肤毛囊发育处于休止期的作用。

湖羊BMP2、BMP4、BMP6和BMP7基因mRNA表达水平与排卵数关系的研究

【目的】研究湖羊卵巢组织BMP2、BMP4、BMP6和BMP7基因mRNA表达水平与排卵数的相关性,筛选影响湖羊多胎性状的候选基因,为揭示湖羊高繁多胎分子遗传机理提供参考。【方法】选取16只经产湖羊母羊,分为产单羔组和多羔组,发情后24～36h屠宰,取卵巢,计数排卵点,记录排卵数;应用RT-PCR技术检测BMP2、BMP4、BMP6和BMP7基因的组织表达特征,进一步利用实时荧光定量PCR技术分析各基因mRNA在单羔组和多羔组卵巢组织中的表达差异。【结果】BMP2、BMP4和BMP7基因在湖羊母羊卵巢组织内表达,而且在垂体及下丘脑、子宫、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、输卵管组织中均有表达;BMP6基因仅在湖羊母羊卵巢、肾脏、肌肉和输卵管组织中表达。在卵巢组织,多羔组排卵数极显著高于单羔组(P<0.01),且多羔组BMP4基因mRNA表达极显著高于单羔组(P<0.01),而BMP2、BMP6和BMP7基因mRNA表达在单羔组和多羔组间无显著差异(P>0.05);相关分析表明在卵巢组织中,只有BMP4基因mRNA表达与排卵数呈正相关(r=0.741,P<0.05)。【结论】BMP4基因mRNA表达在单羔组和多羔组间差异显著,可能对湖羊排卵数起关键作用,是影响湖羊排卵数的候选基因。

内蒙古绒山羊毛囊不同发育时期BMP2、Noggin及SHH基因在皮肤中的表达

采用功能分类基因芯片方法,分析内蒙古绒山羊皮肤毛囊发育兴盛期和休止期BMP2、Noggin及SHH基因在皮肤中的表达,探讨其对毛囊发育的作用方式。结果表明:与兴盛期相比,休止期BMP2、Noggin及SHH基因表达分别上调24.61倍、下调0.16倍、下调0.22倍。BMP基因可抑制毛囊发育,且与维持毛囊处于休止期有关;在毛囊发育兴盛期,Noggin基因起强抑制BMP2基因表达的作用;在毛囊发育过程中,Noggin对BMP2基因的抑制作用至少是部分通过SHH实现的。

BMP2基因在鹅胸、腹、背部皮肤中的定位定量表达研究

运用免疫组化和荧光定量PCR方法，研究了吉林白鹅生后期胸、腹、背皮肤中BMP2基因的定位表达及mRNA变化规律。结果表明：BMP2基因在鹅胸、腹、背部皮肤初级毛囊和次级毛囊发育过程中均有表达，BMP2在毛囊中羽枝嵴和羽轴嵴部位表达，而羽枝嵴将来发育成羽枝，推断BMP2与羽枝发育有关。7日龄时背部BMP2的m／~NA相对基因表达量为5．52t7，分别是胸部的3．42倍和腹部的7．56倍。此时胸腹部毛囊处于快速发育阶段，BMP2则抑制毛囊发育；28日龄腹部BMP2相对基因表达量明显高于背部和胸部，此时腹部已有羽小钩出现，BMP2可能参与羽毛分支；63日龄BMP2的mRNA相对表达量胸部高于腹部和背部，此时胸部羽手发育已基本成熟．而腹部和背部晚1～2周成熟。

BMP2在SVZa神经干细胞向神经元分化中的作用

目的 研究BMP2在室管膜前下区 (SVZa)神经干细胞向神经元分化中的作用 ,提高SVZa神经干细胞分化为神经元的比例。方法 体外分离培养SVZa神经干细胞 ,以不同浓度的BMP2诱导SVZa神经干细胞 ,采用免疫荧光和流式细胞仪技术 ,检测SVZa神经干细胞分化为神经元的比例。结果 BMP2浓度为 1～ 10ng ml时SVZa神经干细胞分化为神经元的比例均高于 0ng ml ,10ng ml时达到最高峰 ,2 0～ 10 0ng ml时SVZa神经干细胞分化为神经元的比例亦高于 0ng ml,但呈下降趋势。结论 BMP2可以促进SVZa神经干细胞向神经元分化 。

金匮肾气丸调控FNDC5、BMP2对BMSCs成骨分化的作用

目的研究金匮肾气丸通过调控FNDC5、BMP2基因对BMSCs成骨分化的影响。方法采用全骨髓贴壁法培养BMSCs,分别用大鼠空白血清和高、低剂量金匮肾气丸干预BMSCs成骨分化过程。采用CCK8检测金匮肾气丸对BMSCs的增殖、毒性作用;AKP活性检测细胞上清成骨分化活性;ALP染色检测细胞成骨分化能力;反转录-实时荧光定量技术(RT-q PCR)检测FNDC5、BMP2 mRNA表达;Western-blotting检测FNDC5、BMP2蛋白表达。结果 CCK8结果示,从第1天到第7天,各组细胞增殖整体呈上升趋势,7天后各组细胞增殖呈下降趋势,且各组增殖(OD值)无统计学差异。含药血清干预BMSCs 3天时,SG组AKP活性明显高于CON(P<0.01),SD组与CON组差异虽无统计学意义,但高于CON组;7天时,SG和SD两组AKP活性均高于CON组(P<0.05);ALP染色结果示:SG组和SD组ALP染色阳性率均高于CON组,而SG组ALP染色率高于SD组。干预3天时,SD组FNDC5 mRNA表达较CON、SG组显著上调(P<0.05);7天时,SD、SG组FNDC5mRNA表达均较CON组显著上调(P<0.05),SD组高于SG组(P<0.05)。3、7天时SG、SD组BMP2 mRNA表达均较CON组显著上调(P<0.01)。干预第3、7天时,SG、SD组FNDC5、BMP2蛋白水平均明显高于CON组(P<0.05)。结论金匮肾气丸含药血清可能通过上调FNDC5、BMP2基因水平来促进BMSCs成骨增殖、分化。

补肾健脾活血方干预过表达DKK1骨细胞对细胞活性及BMP2的影响

目的用补肾健脾活血方干预过表达的DKK1腺病毒转染的成骨细胞,通过观察细胞的活性及BMP2的表达,研究补肾健脾活血方治疗骨质疏松的分子生物学机制。方法将培养细胞分成NC对照组,Ad-DKK1组两组。NC对照组由空载腺病毒转染;Ad-DKK-1组由包装过表达的DKK1腺病毒转染。每组分别用含药血清和空白血清干预。采用CKK-8检测细胞增殖,蛋白印记法检测BMP2的表达。结果各组细胞活性变化:空白血清和含药血清干预均能提高细胞活性。与空白血清分别干预的两组比较,含药血清分别干预后的两组,在24 h,48 h,72 h的细胞活性的增加倍数都较多;在采用蛋白印记法检测后,BMP2在含药血清分别干预的两组的相对表达量较空白血清分别干预的两组的相对表达量高(P<0.01,P<0.01),在NC对照组中含药血清干预与空白血清干预无明显差异。结论补肾健脾活血方含药血清可以提高细胞活性,提高BMP2的相对表达量,有利于成骨细胞的矿化,尤其在过表达DKK1干预后。补肾健脾活血方可能通过调控DKK1进而影响成骨细胞的代谢。

BMP2在SVZa神经干细胞向GABA能神经元分化中的调控作用

目的研究BMP2在SVZa神经干细胞向γ-氨基丁酸(GABA)能神经元分化中的调控作用。方法体外分离培养P0昆明小鼠室管膜下区(SVZa)神经干细胞,纯化传代培养3代后,使用不同浓度BMP2诱导SVZa神经干细胞,采用流式细胞仪检测不同浓度BMP2作用下SVZa神经干细胞分化为GABA能神经元的比例;另外利用活体荧光GFP标记GAD67特异性启动子,动态地研究BMP2在SVZa神经干细胞向GABA能神经元分化中的作用。在此基础之上,采用RT-PCR检测不同浓度BMP2作用下Mash1的表达。结果不同浓度BMP2作用组分化为GABA能神经元的比例均高于空白对照组,10 ng/ml浓度的BMP2组比例最高;10 ng/ml浓度BMP2组,GAD67-GFP标记阳性细胞数目明显高于对照组;10ng/ml浓度BMP2组Mash1表达高于其他组。结论BMP2促进SVZa神经干细胞向GABA能神经元的分化;10 ng/ml浓度的BMP2显著促进Mash1的表达。

活血通络汤中药对激素性股骨头坏死造模家兔中BMP2和Jagged1表达的影响

目的:探讨中药预防性治疗激素性股骨头坏死(SANFH)的疗效及作用机制。方法:将192只日本大耳兔随机分为模型组A(48)、模型组B(48)、模型对照组C(48)、空白对照组D(48),A组第2周开始喂服中药饲料,B组第3周开始喂服中药饲料,C、D组均喂服等量普通饲料,A、B、C组第3周开始造模,每组分别于第2周末、第5周末、第8周末随机抽取8只取双侧股骨头标本,做病理镜检及计算空骨陷窝率,并采用酶联免疫吸附法(ELISA)对兔血清BMP2的含量进行测定,实时荧光定量PCR(RT-PCR)对兔血清Jagged1蛋白基因表达进行测定。结果:病理镜检及空骨陷窝率显示造模成功,BMP2阳性表达的强度及面积均明显高于造模组,结果有统计学意义(P<0.05),模型组A、模型组B、模型对照组C的Jagged1均呈上调趋势。结论:1表明活血通络汤中药对股骨头坏死的预防治疗作用确切;2活血通络汤中药可能是通过促进Jagged1的上调并维持股骨头BMP2浓度,共同促进骨修复和血管生成起治疗作用。

骨形态发生蛋白2(BMP2)基因在内蒙古绒山羊皮肤毛囊发育不同时期的表达

为探讨调节内蒙古绒山羊皮肤毛囊发育相关基因及其作用机理,采用原位杂交和荧光实时定量PCR方法对BMP2基因在内蒙古绒山羊皮肤毛囊中的表达情况进行了检测,分析了其可能的作用方式。原位杂交结果表明,该基因在内蒙古绒山羊皮肤毛囊发育休止期毛干周围有强烈的表达信号,在兴盛期不表达;荧光实时定量PCR结果显示,该基因在休止期皮肤毛囊的表达量是兴盛期的27.8倍。综合上述试验结果,推测BMP2基因在毛囊发育过程中主要起抑制毛囊生长发育、维持毛囊处于休止期的作用,且可能参与新一轮的毛囊重建,因此,可将BMP2基因作为绒山羊育种过程中提高其产绒量的一个潜在的分子靶点。

叶酸拮抗剂甲氨喋呤导致斑马鱼心脏发育异常及BMP2b HAS2表达下调

目的该研究利用叶酸拮抗剂甲氨喋呤（MTX）构建叶酸生物学活性受抑制的斑马鱼模型后，观察叶酸生物学活性受抑后对斑马鱼心脏发育的干扰作用以及对斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2表达的影响。方法用不同浓度的MTX处理不同发育时段的斑马鱼胚胎，于48hpf（hours post fertilization）观察胚胎心脏发育情况并计数各组心脏发育异常个体的百分比及心率，评定MTX对斑马鱼心脏发育的影响程度。用1．5×10^-3M的MTX处理6～10hpf发育时段的斑马鱼胚胎作为MTX处理组。于24hpf及48hpf在显微镜下观察MTX处理组斑马鱼胚胎心脏发育情况。借助胚胎整体原位杂交和Real-time PCR的方法检测BMP2b和HAS2在正常对照组及MTX处理组胚胎的表达水平。结果胚胎早期发育阶段6～12hpf是斑马鱼胚胎对MTX的敏感时期。显微镜下观察结果显示MTX处理组斑马鱼心脏发育延迟，并有心脏形态发育明显异常。胚胎整体原位杂交结果显示MTX处理组斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2在心脏的表达于36hpf及48hpf下调。Real-time PCR结果显示MTX处理组斑马鱼BMP2b的相对表达量在12，24，36及48hpf减少，HAS2的相对表达量在24，36及48hpf减少。结论叶酸生物学活性受抑对早期胚胎的心脏发育影响较大，可导致斑马鱼心脏发育延迟及心脏形态异常，并下调斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2的表达，这可能是叶酸生物学活性受抑后导致心脏发育异常的机制之一。

不对称性颌间牵引作用下BMP2在成年SD大鼠髁突关节下骨中的表达

目的:通过观察不对称牵引引起的成年大鼠髁突关节下骨中与骨改建密切相关的BMP2的表达情况,了解关节下骨对不对称机械应力的反应。方法:选用10周龄雄性SD大鼠220只(分轻力组104只、重力组104只、对照组12只),实验组动物使用关节外固定加力装置,分别施加0.39N、1.18N(轻力组和重力组),加力第28天拆除加力装置。在加力后3、7、14、28d以及停止牵引后3、7、14、28d分别取得左右侧标本,进行免疫组织化学染色,对结果进行计算机辅助的半定量分析。结果:正常的关节下骨也有BMP2的表达,内源性BMP2的表达增加与机械应力有关,BMP2表达的量受到力量的大小的影响。结论:BMP2参与不对称牵引引起的重塑过程。

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。

麦角甾苷及松果菊苷对体外培养大鼠成骨细胞BMP2基因表达的影响

为了观察麦角甾苷和松果菊苷对体外培养大鼠成骨细胞BMP2基因表达的影响。本试验采用酶消化法分离得到大鼠颅骨成骨细胞,在第3代成骨细胞中分别加入含有不同浓度麦角甾苷和松果菊苷的培养液进行培养,在培养的不同时间收集细胞、提取细胞总RNA,采用实时荧光定量PCR方法观察对成骨细胞BMP2基因表达的影响。结果表明,麦角甾苷和松果菊苷均能促进大鼠成骨细胞BMP2基因的表达。

TGF-β1和BMP2在骨关节炎患者的关节软骨细胞中诱导的代谢特征

目的:探究骨关节炎病理进程中,TGF-β或BMP信号对关节软骨细胞能量代谢的调控作用和机制。方法:从骨关节炎患者的关节软骨标本中分离原代关节软骨细胞进行体外培养,分别给予TGF-β1或BMP2体外处理48~72 h后,进行代谢评估,测定葡萄糖的摄取量、乳酸和ATP产量;同时进行线粒体压力测试评估线粒体氧化磷酸化水平。Western blot检测糖酵解代谢关键蛋白Glut1、HKⅠ、HKⅡ、LDHA的表达。结果:发现TGF-β1通过上调关键蛋白Glut1和HKⅡ的表达水平,刺激糖酵解代谢,抑制氧化磷酸化,维持软骨细胞的代谢稳态。相反,BMP2通过增强线粒体的氧化磷酸化代谢,诱导关节软骨细胞发生能量代谢的重编程,促进骨关节炎病情的发生发展。结论:研究结果证实TGF-β和BMP蛋白通过对骨关节炎患者的关节软骨细胞发挥不同的调控作用对骨关节炎的疾病进展产生不同影响,提示在骨关节炎病理背景下,TGF-β1和BMP2的异常表达会破坏关节软骨细胞代谢平衡,促进骨关节炎的病理进程。

补肾活血固齿方对大鼠MC3T3-E1细胞BMP2表达及超微结构的影响

目的:研究补肾活血固齿方对小鼠颅顶前成骨细胞(MC3T3-E1细胞)BMP2表达及超微结构的影响,探讨该方剂治疗牙周炎的作用机理。方法:MC3T3-E1细胞分别于补肾活血固齿方含药血清、无药血清中培养24、48、72 h,ELISA法检测MC3T3-E1细胞BMP2的表达;培养14 d后,透射电镜观察MC3T3-E1细胞超微结构的变化。结果:含药血清组培养上清液的光密度值明显高于无药血清组,统计结果显示差异有显著性(P<0.05)。MC3T3-E1细胞经药物作用后呈现成骨细胞样表型,细胞表面突起变多,核卵圆形、较大,核膜凹陷,核仁明显;胞质丰富,粗面内质网扩张明显,网腔内充满低电子密度絮状物;高尔基复合体、线粒体发达,具有良好的的分泌功能,细胞代谢活跃。结论:补肾活血固齿方能促进MC3T3-E1细胞分泌BMP2,参与诱导成骨作用;补肾活血固齿方能诱导MC3T3-E1细胞呈成骨细胞样表型,促进成骨细胞的分化生长。

BMP2、Noggin和IGF-1对成骨细胞的调节作用

目的研究骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein2,BMP2)、noggin、胰岛素样生长因子1(in-sulin like growth factor1,IGF-1)对成骨细胞增殖的调节作用。方法将人成骨肉瘤细胞MG63于RPMI1640培养基中培养,添加不同浓度的BMP2、noggin、IGF-1蛋白进行药物干预,用四甲基偶氮唑盐(methylthiazolyl-tet-razolium,MTT)法研究成骨细胞的增殖率。结果各药物干预组OD值与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),对成骨细胞增殖的作用效应呈剂量和时间依赖性,其作用的最佳时间均在72h。各药物组内之间比较,确定了最佳作用浓度,BMP2为2×10-9mol/L,对MG63细胞的增殖率达179.59%;noggin为8×10-9mol/L,对其增殖的抑制率达到15.51%;IGF-1为1×10-8mol/L,其增殖率达189.80%。结论 BMP2、IGF-1对MG63细胞增殖有促进作用,而noggin则抑制MG63细胞的增殖。

唇䱻bmp2a基因克隆及其与肌间刺骨化相关性分析

骨形成蛋白(Bone morphogenetic protein,BMP)属于转化生长因子β(Transforming growth factor-beta,TGF-β)超家族。在骨形成蛋白家族中,BMP2属于分泌性多功能蛋白,具有较强的诱导骨细胞形成的能力。为了探究BMP2与肌间刺骨化的相关性,研究通过转录组测序和RT-PCR获得了唇䱻(Hemibarbus labeo)bmp2a基因cDNA序列。氨基酸序列比对结果显示,唇䱻BMP2A和其他鱼类BMP2保守性较高,都具有一个高度保守的TGFβ结构域,在该结构域中存在一个N-糖基化位点。此外,包括唇䱻BMP2A在内,鱼类BMP2都具有7个保守的半胱氨酸残基。系统进化树分析表明,唇䱻BMP2A与团头鲂(Megalobrama amblycephala)BMP2A最为接近。通过荧光定量PCR检测发现唇䱻bmp2a基因在所有被检测的组织中均有表达,bmp2a基因在鳃中的表达量最高,肝脏和肌肉中相对较高,在心脏中表达量最低。免疫组化结果显示BMP2A分布于肌肉肌隔中。此外,bmp2a基因的表达与肌间刺骨化时机相吻合。综上,唇䱻BMP2A与肌间刺骨化存在较高的相关性。研究结果将为进一步调查鱼类BMP2功能以及鱼类肌间刺形成分子机制提供理论依据。