骨形态发生蛋白与肿瘤

骨形态发生蛋白(BMP)是一种多功能的细胞因子,不仅可以促进新骨形成,而且参与调控细胞生长、分化、迁移、凋亡以及胚胎和器官发生等过程.研究显示BMP还与肿瘤的发生和转移密切相关,在肿瘤治疗中具有重要的应用价值.     

骨形成蛋白与肿瘤相关性研究进展

骨形成蛋白(bone morphogenetic proteins，BMP)最初是作为一种可在异位诱导骨和软骨形成的蛋白质被发现，但后来的研究发现，广泛分布于人体多种组织和细胞，行使多方面功能。它参与胚胎的形成、发育及组织细胞的分化和增殖。BMP基因突变和异常表达将导致胚胎死亡、组织器官发育异常及其它疾病的发生。BMP与某些肿瘤的发生、发展及转移密切相关。本文就近年来BMP与某些肿瘤的相关性研究作一综述。     

骨形态发生蛋白与乳腺癌的研究进展

骨形态发生蛋白（BMP）是一类具有诱导骨活性的多功能糖蛋白,它不但能促进骨的生成,诱导成骨和间充质干细胞成骨分化,而且在多种肿瘤的恶性进展中发挥重要作用。乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,在我国发病率逐年升高,约70%的乳腺癌患者发生肺、骨等部位的转移。目前,BMP在乳腺癌发生、发展过程中的作用机制及寻找乳腺癌新的治疗靶点已经成为医学界的研究热点。本文就近10年BMP对乳腺癌细胞生长、侵袭和转移的影响及机制的研究进展作一综述。     

骨形态发生蛋白7与肿瘤关系的研究进展

骨形态发生蛋白7（BMP7）属于转化生长因子－β（TGF-β）超家族的成员之一，最初在研究体内诱导骨与软骨形成的因子时发现，对骨骼的胚胎发育和再生修复起重要作用。研究发现它还参与调节多种细胞的增殖、分化及凋亡的生物学过程。现就BMP7的生物学结构、信号传导机制以及与肿瘤的发生和转移的关系等方面的研究进展介绍如下。     

BMP在骨肿瘤中的存在和意义

1965年,Urist发现脱钙骨基质的提取物在肌肉内使间充质细胞转化为骨系细胞发生异位成骨,随后分离出了一种小分子量的糖蛋白,即骨形态发生蛋白.Wezney在1988年对这种骨提取物的肽链进行分析,并测出其氨基酸的序列,首次克隆出BMP2,BMP3,BMP4,至今,已有15种BMP及40种BMP相关蛋白被成功的分离.目前利用基因重组技术可以大量获得BMP,为临床应用提供了可能.BMP在骨肿瘤的作用也正日益引起人们的关注。     

骨折修复过程中骨形态发生蛋白2对趋化因子12表达的调控及其意义

目的探讨骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein,BMP2)对趋化因子12(chemokine C-X-C motif-ligand-12,CXCL12)表达调节及其在骨折修复过程中的意义。方法构建BMP2敲除鼠BMP2~(cKO/+)和BMP2~(cKO/cKO)。免疫组化分析正常小鼠、BMP2~(cKO/+)小鼠及BMP2~(cKO/cKO)小鼠胫骨骨折模型中骨内膜细胞CXCL12的表达及其随时间的变化。实时定量PCR(RT-q PCR)比较对照组与BMP2~(cKO/+)小鼠骨内膜细胞及其分化细胞CXCL12、骨钙蛋白、α-SMA表达差异。结果BMP2~(cKO/+)和BMP2~(cKO/cKO)小鼠BMP2显著低于对照组。小鼠骨折修复过程中骨内膜细胞和成骨细胞CXCL12表达明显升高,且表达CXCL12细胞先增多再减少;BMP2~(cKO/+)小鼠骨折修复过程中表达CXCL12的骨内膜细胞和成骨细胞逐渐增加。BMP2~(cKO/+)小鼠分离的骨内膜细胞CXCL12表达显著高于正常小鼠。在诱导分化的小鼠骨内膜细胞中添加rh BMP2,CXCL12的表达减少,骨钙蛋白和α-SMA表达显著增加。诱导分化的BMP2~(cKO/cKO)骨内膜细胞CXCL12表达显著高于正常小鼠,而骨钙蛋白的表达则显著降低。CXCL12受体拮抗剂AMD3100处理诱导分化的BMP2~(cKO/cKO)骨内膜细胞,骨钙蛋白和α-SMA表达显著增加。结论骨折修复过程中,BMP2下调CXCL12的表达有助于成骨细胞的分化从而促进骨折的修复。     

BMP4在胶质母细胞瘤的多药耐药中的作用及机制研究

背景与目的：近年来的一系列实验证实,骨形成发生蛋白4（bone morphogenetic proteins 4,BMP41在体内外可以抑制肿瘤的生长,但其机制还不清楚。本研究旨在探讨BMP4在胶质母细胞瘤多药耐药中的作用及机制。方法：检测人脑胶质母细胞瘤和正常脑组织标本中BMPd的表达量：构建多药耐药细胞株并进行鉴定．检测在多药耐药细胞株和正常胶质母细胞瘤细胞株内BMP4的表达量：通过在多药耐药细胞株中高表达BMP4．检测BMP4逆转多药耐药的可能性：通过检测高表达BMP4后耐药相关基因的表达变化．初步筛选出BMPd调节胶质母细胞瘤多药耐药的可能机制。结果：在胶质母细胞瘤内,BMP4表达量降低：多药耐药细胞株构建成功．且与对照组相比,多药耐药细胞株的BMP4表达量明显降低,高表达BMP4可以逆转多药耐药：高表达BMP4后,多药耐药相关的基因中,BCL-2和GDNF表达量明显降低。结论：BMP4可以逆转胶质母细胞瘤多药耐药．其可能机制是通过调节BCL-2和GDNF的表达．     

骨形成蛋白与肿瘤转移

胚性通路被认为影响着肿瘤干细胞的生存及复杂微环境的形成,进而促进肿瘤发生发展.全文重点介绍胚性通路中的代表骨形成蛋白(bone morpho-genetic protein,BMP)以及其在肿瘤转移调节中的作用.     

骨形成蛋白7重组腺病毒的构建及诱导成骨的研究

目的探讨骨形成蛋白7（BMP7）重组腺病毒异位诱导成骨的作用。方法将BMP7基因克隆到转移载体pAdTrack-CMV中,在细菌BJ5183中与pAdEasy腺病毒基因组进行同源重组,得到BMP7重组腺病毒基因组,通过转染HEK293细胞包装出重组腺病毒,然后在裸鼠小腿肌肉中进行异位诱导成骨实验。结果经过PCR及酶切鉴定证明获得了BMP7转移质粒pAdTrack-BMP7和BMP7重组腺病毒基因组,并包装出重组腺病毒。组织学观察显示2周时实验局部大量纤维样细胞聚集,软骨细胞分化;5周时骨小梁形成,软骨细胞已退化。结论BMP7重组腺病毒的构建以及其异位诱导成骨的成功,为BMP7基因治疗的研究提供了确切的实验依据。     

乳腺癌组织中血管生成素样蛋白4与骨形成蛋白7的表达及临床意义

目的:研究乳腺癌组织中血管生成素样蛋白4（angiopoietin-like protein 4,ANGPTL4）与骨形成蛋白7（bone morphogenetic protein 7,BMP7）的表达,探讨其临床意义。方法:选取2014年01月至2015年07月我院120例乳腺癌及癌旁正常组织石蜡标本,采用免疫组化检测ANGPTL4和BMP7蛋白表达水平,分析与临床病理参数间的关系。收集32例新鲜乳腺癌及癌旁正常组织,采用Western blot检测ANGPTL4和BMP7蛋白表达水平。结果:石蜡组织中,乳腺癌ANGPTL4蛋白和BMP7蛋白阳性率均高于癌旁正常组织。ANGPTL4蛋白表达水平与肿瘤大小、TNM分期有关（P＜0.05）。BMP7蛋白表达水平与淋巴结转移、TNM分期有关（P＜0.05）。ANGPTL4和BMP7蛋白阳性表达患者5年生存率均低于阴性表达患者（P＜0.05）。ANGPTL4和BMP7蛋白是影响乳腺癌预后的独立危险因素。新鲜组织中,乳腺癌组织ANGPTL4和BMP7蛋白表达量分别为2.55±0.17和3.03±0.16,高于癌旁正常组织的2.42±0.28和2.89±0.12（P＜0.05）。乳腺癌组织中,ANGPTL4和BMP7蛋白表达量呈正相关（P＜0.05）。结论:ANGPTL4与BMP7蛋白可能协同促进乳腺癌的发生发展,是判断乳腺癌预后的重要指标,可能为乳腺癌的治疗提供新的分子靶点。     

骨形态发生蛋白2在腰椎融合术中应用的效果与并发症

正骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)是由骨基质分泌的一种疏水性非胶原蛋白,属于转化生长因子-β(TGF-β)超家族成员~([1-3])。是美国Marshall R.Urist教授于1965年发现的,Urist将脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBM)置于动物肌肉袋中诱导异位骨形成。其属于BMP家族,其中BMP-2,4和7的生物活性最高,成骨活性最强~([4-6])。现已证实BMP是一种酸性多     

β-catenin协同BMP9诱导骨肉瘤TE85细胞成骨分化

目的:检测β-连环蛋白(β-catenin)联合骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)对骨肉瘤TE85细胞成骨分化的影响。方法 :采用构建有β-catenin和BMP9基因的重组腺病毒Adβ-catenin和Ad BMP9,单独或联合感染人骨肉瘤TE85细胞,并用半定量RT-PCR法检测β-catenin和BMP9 m RNA在TE85细胞中表达水平的改变;荧光素酶报告基因系统检测β-catenin/TCF4相对活性的变化,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和读数法分析TE85细胞的早期成骨能力,茜素红染色法检测细胞的晚期成骨能力;半定量RT-PCR法检测骨保护蛋白(osteoprotegerin,OPG)以及晚期成骨分化指标骨钙蛋白(osteocalcin,OC)和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)m RNA的表达水平,蛋白质印迹法检测OC和OPN蛋白的表达水平。结果:重组腺病毒Adβ-catenin与AdBMP9感染TE85细胞后能显著提高外源性β-catenin与BMP9 mRNA的表达水平(P值均<0.05),Adβ-catenin能明显增强β-catenin/TCF4的相对活性(P<0.05)。Adβ-catenin与AdBMP9能分别诱导骨肉瘤细胞TE85早期成骨分化指标ALP活性增加(P<0.05),但增加的程度有限;对晚期成骨指标OC和OPN mRNA和蛋白表达以及钙盐沉积无明显上调的作用。Adβ-catenin与AdBMP9联合作用之后,上述各项早晚期成骨指标的表达均显著增强,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。结论:β-catenin和BMP9单独诱导骨肉瘤细胞TE85成骨分化的能力有限,而联合作用后诱导成骨分化的能力显著增强,β-catenin能协同BMP9诱导骨肉瘤细胞TE85成骨分化。     

骨形态发生蛋白在骨肉瘤中的临床意义及评价

目的为了解骨形态发生蛋白在骨肉瘤的临床诊断、侵袭、转移中的意义。方法应用免疫组化方法检测3l例骨肉瘤标本的BMP表达，结合临床病理资料进行综合分析。结果AKP升高病例组中95％的病例BMP阳性表达，临床X线成骨性骨肉瘤病例组中88％的病例BMP阳性表达，肺转移病例组中90％的病例BMP阳性表达。P值分别为0．0016和0．0238，统计学上有显著性差异。结论BMP阳性表达合并AKP值升高，可作为成骨性骨肉瘤临床筛选检测；BMP较临床X线对骨肉瘤的预后判定更准确；BMP阳性表达与肺转移呈正相关。     

BMP2、IL-6在骨的纤维结构不良中的表达及临床意义

目的了解骨的纤维结构不良（FD）中骨形态发生蛋白2（BMP2）、白细胞介素6（IL-6）的表达情况，探讨它们在FD发病中的作用，为进一步研究及合理地治疗FD提供实验依据。方法通过免疫组化方法对39例FD患者病理标本中BMP2、IL-6的表达水平进行检测。与10例正常骨组织和20例骨化性纤维瘤（OFD）病理标本作对照。结果FD、OFD和正常骨标本中均可见BMP2阳性染色，但BMP，在FD病变组织中表达程度高于对照组（P〈0．01）；正常骨标本切片中未见IL-6阳性染色，而在FD中均可见IL-6广泛阳性染色，部分OFD呈阳性染色，FD组与两对照组比较组间差异有显著性意义（P〈0．01）。结论FD形成可能与诱导成骨因子调节紊乱有关。IL-6是FD形成的重要生物因子，临床使用二磷酸盐、糖皮质激素治疗FD和McCune—Albright综合征有效。     

骨肉瘤组织中VEGF和BMP-2表达及微血管密度与转移关系的研究

目的：研究骨肉瘤组织中VEGF和BMP-2的表达及微血管密度（microvessel density,MVD）与转移的关系。方法：用免疫组织化学法检测28例骨肉瘤组织中VEGF、BMP-2的表达和MVD。结果：骨肉瘤组织中VEGF的阳性信号主要位于细胞胞质,BMP阳性信号呈胞质型。VEGF、BMP-2表达和MVD与肿瘤转移密切相关（χ^2=15.731,P=0.000;χ^2=9.257,P=0.006;t=6.071,P=0.001）,VEGF表达与MVD密切有关（t=3.677,P=0.006）,VEGF的表达强度与BMP-2表达密切有关（χ^2=.257,P=0.006）。结论：在骨肉瘤的发生发展中VEGF是促进微血管生成的主要细胞因子;VEGF可能影响BMP的骨诱导过程;VEGF和BMP的表达水平与骨肉瘤的转移发生有关,检测VEGF表达BMP-2与MVD值可作为判断骨肿瘤预后的重要指标。     

骨肉瘤细胞(MG-63)条件培养基中骨形态蛋白(BMP)的实验研究--BMP的分离、纯化、鉴定

目的 探索从骨肉瘤细胞条件培养基中提取骨形态蛋白(BMP)的方法，并测定其生物学活性。方法 收集骨肉瘤细胞(MG-63)条件培养基，通过浓缩、透析，SephcrylS—100凝胶层析纯化，BMP单克隆抗体鉴定所需洗脱峰，SDS—PAGE测定分子量，小鼠肌袋实验检测其骨诱导活性。结果 BMP单抗鉴定所提蛋白为BMP，SDS—PAGE显示分子量在21kD，能够在小鼠肌肉内产生异位骨化。结论 骨肉瘤细胞条件培养基中含有BMP，分离后具有良好的生物学活性，而骨肉瘤细胞可以在体外长期培养生长，为BMP的大量提取、临床应用提供一个有益的方法。     

富血小板纤维蛋白-骨形态发生蛋白联合空心加压螺钉对股骨颈骨折患者预后及并发症的影响

目的探讨富血小板纤维蛋白 (platelet-rich fibrin,PRF)-骨形态发生蛋白 (bone morphogenetic protein,BMP) 联合空心加压螺钉治疗股骨颈骨折的临床疗效。方法选取 2017 年 1 月至 2019 年 3 月在我院治疗的股骨颈骨折患者 90 例,根据治疗方案分为单纯组、BMP 组和联合组,每组 30 例,其中单纯组给予空心加压螺钉治疗,BMP 组给予 BMP 联合空心加压螺钉治疗,联合组给予 PRF 和 BMP 联合空心加压螺钉治疗,观察各组骨折愈合时间、并发症发生情况、髋关节功能等。结果联合组术后髋关节功能优良率为 93.33%,优于单纯组 (P=0.005),与 BMP 组比较差异无统计学意义 (P0.05);联合组骨折愈合时间为(6.08±0.99) 个月,明显短于单纯组和 BMP 组 (P=0.000);联合组术后 1 年日常生活能力量表 (activity of daily living scale,ADL) 评分为 (89.46±7.78) 分,明显高于单纯组和 BMP 组 (P=0.000);联合组术后 1 年股骨颈骨密度为 (0.90±0.10) g / cm~2,明显高于单纯组和 BMP 组 (P=0.000);联合组并发症发生率为 0.00%,明显低于单纯组 (P=0.008),而与 BMP 组比较差异无统计学意义 (P0.05)。结论 PRF-BMP 联合空心加压螺钉治疗股骨颈骨折有较好的疗效,明显改善髋关节功能和生活质量且并发症较少。     

骨形态发生蛋白9对人乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖和凋亡的影响

目的:探讨骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein9,BMP9)在体内、外对人乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖和凋亡的影响。方法:将pAdtrack-CMV/BMP9和pAdtrack-CMV/GFP腺病毒感染MDA-MB-231细胞,RT-PCR法检测MDA-MB-231/GFP和MDA-MB-231/BMP9细胞中BMP9mRNA的表达,MTT法、平板集落形成实验和FCM法检测细胞增殖和凋亡的情况。建立裸鼠MDA-MB-231、MDA-MB-231/GFP和MDA-MB-231/BMP9移植瘤模型,测量移植瘤体积,TUNEL法检测肿瘤细胞的凋亡情况。结果:MDA-MB-231和MDA-MB-231/GFP细胞中无BMP9mRNA的表达,MDA-MB-231/BMP9细胞中有明显BMP9mRNA表达;MDA-MB-231/BMP9细胞增殖抑制率高于MDA-MB-231/GFP细胞(P<0.05),而细胞集落形成率明显低于MDA-MB-231/GFP和MDA-MB-231组(P<0.05),细胞凋亡率则明显高于MDA-MB-231/GFP和MDA-MB-231组(P<0.05)。MDA-MB-231/BMP9组的裸鼠移植瘤体积明显小于MDA-MB-231/GFP和MDA-MB-231组(P<0.001),而移植瘤细胞中的凋亡指数则明显高于MDA-MB-231/GFP和MDA-MB-231组(P<0.001)。结论:BMP9可在体内、外抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖并促进其凋亡。     

BMP1基因与声门上型喉癌临床分期相关性分析

目的:利用基因表达谱芯片,筛选声门上型喉鳞状细胞癌TNM分期相关的差异表达基因。方法:选取12例不同分期的声门上型喉癌患者的新鲜肿瘤标本（II期3例、III期3例、IV期6例）,运用Illumina人类全基因组表达谱芯片检测三组的表达差异,筛选肿瘤TNM分期相关基因,并对各期均有统计学差异基因进行贝叶斯网络分析,探寻与肿瘤分期相关的分子标记物。结果:筛选出10个差异基因（BMP1、NPHP3、C21ORF57、DNAJB5、CT45A1和LOC100130562为mRNA,LOC100132673、LOC646294和MGC39821为miscRNA,OR7E91P为non-coding RNA）,10个差异基因能较好判别肿瘤的TNM分期（ANOSIM分析,r=0.936 5,P=0.001）;贝叶斯网络显示与肿瘤分期相关的关键基因是BMP1,且TGCA数据库显示BMP1与头颈肿瘤的分期呈正相关（P=0.034 9）。结论:BMP1的表达与肿瘤的TNM分期呈正相关,BMP1是声门上型喉癌临床晚期的分子标志物之一。     

定制化人工活性骨的研制和体内成骨研究

目的：初步探索利用RP技术制作具有特定外形的人工活性骨替代物修复下颌骨缺损的可行性。方法：RP技术SL法制作具有特定外形的多孔β—TCP支架，真空冻干吸附法复合BMP，制成定制化人工活性骨。以多孔β-TCP／BMP支架为实验组，单纯多孔β-TCP支架为对照组，进行修复犬下颌骨缺损的动物实验，分别在植入后2周、1月、3月、6月取材，进行大体标本观察、X线检测分析和组织学观察，Lane—Sandhu X线和组织学评分分析。结果：两组材料在植入后3月，均出现牢固的骨连接。植入后6月，实验组可见骨改建。结论：利用RP技术进行定制化人工活性骨的构建是可行的。多孔β-TCP支架和多孔β-TCP／BMP复合支架均可以最终完成骨替代，达到临床骨修复的目的。