Dkk1对骨形态发生蛋白9诱导间充质干细胞成骨分化的影响

目的：探讨经典Wnt信号通路胞外拮抗因子Dkk1对骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic protein 9,BMP9）诱导间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）成骨分化的影响。方法：以C3H10T1/2为目的细胞,通过重组腺病毒介导BMP9过表达,联用重组腺病毒Dkk1抑制经典Wnt信号通路。检测各处理组碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性变化、钙盐沉积、骨钙素（osteocalcin,OC）、骨桥素（osteopontin,OPN）变化;体内异位成骨实验分析Dkk1对BMP9诱导MSCs成骨分化的影响。结果：BMP9可诱导C3H10T1/2细胞成骨分化;Dkk1显著降低BMP9诱导的C3H10T1/2细胞ALP活性（F=1 467.21,P=0.000）、钙盐沉积、OC（F=32.95,P=0.000）和OPN（F=127.23,P=0.000）蛋白表达;异位成骨模型中Dkk1抑制BMP9诱导的C3H10T1/2成骨分化和骨块成熟。结论：Wnt信号通路胞外拮抗因子Dkk1可降低BMP9诱导的C3H10T1/2成骨分化,BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化可能需要经典的Wnt信号通路参与。     

BMPs-ERK5信号通路调控人牙周膜干细胞成骨分化的研究

目的 比较骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)2、7、9对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)成骨分化的诱导作用,探讨BMPs-ERK5信号通路在成骨分化中的作用.方法 首先采用组织块酶消化法分离培养原代hPDLSCs并鉴定,利用腺病毒载体介导的GFP、BMP2、BMP7和BMP9(Ad-GFP、Ad-BMP2、Ad-BMP7、Ad-BMP9)分别感染hPDLSCs,通过早期成骨分化指标碱性磷酸酶活性定性和定量检测、茜素红染色检测晚期成骨分化指标钙盐结节沉积情况、qRT-PCR检测细胞成骨分化相关基因骨钙蛋白和骨桥蛋白mRNA表达,比较发现BMP9对细胞成骨分化的作用最强;采用Ad-BMP9感染hPDLSCs 24 h后,检测BMP9作用PDLSCs后对ERK5磷酸化水平的影响和ERK5信号通路特异性抑制剂BIX02189预处理后BMP9-ERK5通路对hPDLSCs成骨分化的影响.结果 ①分离培养的hPDLSCs为成纤维细胞样,呈漩涡状生长,抗波形蛋白表达阳性,抗角蛋白表达阴性,具有间充质属性和克隆形成能力.②BMP2、BMP7和BMP9均有促进细胞成骨分化作用,其中3组的碱性磷酸酶定量结果和成骨分化相关基因相对表达量与GFP组比较,差异具有统计学意义(P＜0.05),且BMP9效力最强.③Western blot检测显示BMP9增强p-ERK5的表达.而抑制剂BIX02189呈剂量依赖性地抑制p-ERK5的表达.BIX02189预处理细胞后、感染Ad-BMP9的结果显示,BMP9对细胞的促成骨作用较未处理组明显降低,其中BMP9组的碱性磷酸酶定量分析结果与成骨分化相关基因相对表达量与BIX02189处理组比较,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 BMP9具有较强的促hPDLSCs成骨分化作用,ERK5信号转导途径在BMP9诱导hPDLSCs成骨分化过程中发挥了正向调节作用.     

骨形态发生蛋白复合物的成骨及修复作用

骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）是一种具有诱导成骨（osteoinduction）能力的酸性蛋白质。现已发现多种BMP，各种BMP有同源性序列，多属转化生长因子-β（TGF-β）。超家族BMP主要分布于骨基质的胶原纤维、骨髓基质中的间充质细胞、骨膜细胞、牙原基及骨、软骨肉瘤细胞。BMP能诱导未分化间充质细胞向骨、软骨细胞分化，从而促进成骨。实验证实，BMP在动物体内、外均能诱导骨的生成。     

骨形态发生蛋白9在成骨分化中的作用与信号通路研究进展

骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)-9属于BMP家族,具有介导间充质干细胞、肌肉细胞和前成骨细胞等成骨分化的能力,还可以促进软骨形成。BMP-9诱导成骨分化的机制与传统的骨形态发生蛋白(BMP-2、BMP-4、BMP-7 等)不完全相同。BMP-9诱导间充质干细胞成骨分化的能力明显强于其余BMP(如BMP-2、BMP-4、BMP-7等)。且传统的BMP 抑制剂Noggin对于BMP-9促成骨分化能力无明显抑制作用。本文对BMP-9的结构和受体、成骨分化的作用和信号机制,以及成软骨分化进行了综述,并对其发展前景进行了展望。     

骨形态生成蛋白在成骨细胞分化机制中的研究进展

在成骨细胞分化和骨形成过程中，骨形态生成蛋白（BMP）是关键性的调节因素，它通过调节转录因子以及借助一些未知的信号转导途径，发挥诱导分化和定向分化的效应，而借助于受体的特异性信号转导系统和特异的受体抑制剂。其表达水平及功能还可受到多种方式的调控。作者就BMP在骨分化中的作用、基本机制方面的研究进展进行综述。     

重组人骨形成蛋白-2

1　概　　述骨形成蛋白(bonemorphogeneticpro-tein,BMP)所具有的独特的诱导成骨活性,决定了它在修复骨质缺损和促进骨折愈合等方面可以发挥重要作用〔1〕。目前,人们已从多种动物如牛、猪、羊、兔、鼠、猴和人等的骨基质中分离出BMP〔2〕。不同动物来源的BMP有较高的同源性,具有跨种诱导成骨能力,从动物骨基质中提取的BMP也能在人体内诱导骨质生成,因而近年来已有一些将动物来源的BMP试用于临床的报道。但是,动物来源的BMP毕竟不是人类自身的蛋白质,尽管其免疫原性弱,在人体内还是会引起一定的免疫反应,而且它与人类自身的BMP在诱…     

内参基因GAPDH和β-actin在BMP9诱导的骨髓间充质干细胞成骨分化过程中的表达情况

目的:观察常用内参基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)和β肌动蛋白(β-actin)在骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)诱导的骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化过程中表达情况,以确定相关研究的内参基因。方法:检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)确定BMP9诱导的MSCs(包括C3H10、C2C12和MEF)向成骨分化;以real-time PCR分别检测0、1、3、5、7 d GAPDH和β-actin的m RNA表达水平;以Western blot检测GAPDH和β-actin蛋白。结果:(1)β-actin在BMP9诱导的MSCs成骨分化过程中m RNA表达水平逐渐升高,0 d与5 dβ-actin的m RNA表达量存在统计学差异(C3H10、C2C12和MEF的P值均为0.000,GAPDH的m RNA表达水平未见明显改变(P>0.05);β-actin蛋白表达量随成骨分化逐渐增加,而GAPDH蛋白表达未见明显变化。结论:在BMP9诱导的MSCs成骨分化过程中,GAPDH比β-actin更适合做内参。     

骨形成蛋白生物活性位点单克隆抗体的制备及意义

骨形成蛋白(Bone Morphogenetic Protein,BMP)是一种具有高效骨诱导活性的多肽类物质,在动物体内能诱导血管周围的未分化间充质     

骨形态发生蛋白基因表达的研究进展

近年来,骨形态发生蛋白(bone mophorgenetic protein,BMP)作为一种有价值的生长因子越来越受到人们的重视.BMP在骨再生和骨折愈合中起重要作用,新骨的生长是以BMP诱导多能间充质细胞转化为成骨细胞的方式进行的.BMP在调节多种细胞的生长、分化和凋亡过程中起着关键作用[1].本文就BMP和其多体基因表达及调控等问题作一综述.     

PTEN在骨形态发生蛋白9诱导小鼠胚胎成纤细胞骨向分化中的作用

目的 研究PTEN对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)成骨分化的影响,并分析PTEN调节BMP9功能的可能机制.方法 采用定量PCR检测PTEN在间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)中的表达,分析在MEFs中BMP9对PTEN表达的影响.采用组织化学染色法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,PCR检测OPN和OCN的表达水平,茜素红染色检测钙盐沉积,分析PTEN对BMP9诱导MEFs成骨分化的影响;利用荧光素酶报告质粒和蛋白印迹等方法分析PTEN对骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)/Smads信号转导的影响.结果 PTEN在几种常见MSCs中均有表达;BMP9在MEFs中明显抑制PTEN的表达.抑制PTEN能促进BMP9诱导MEFs的ALP活性增加,但过表达PTEN对BMP9诱导MEFs的ALP活性有明显抑制作用.抑制PTEN明显促进BMP9在MEFs细胞中诱导的OCN表达,并增强钙盐沉积.报告质粒分析结果显示,抑制PTEN能明显增强BMPR-Smad报告质粒的转录活性,并增加Smad1/5/8的磷酸化水平.结论 下调PTEN表达可能是BMP9诱导MEFs成骨分化重要途径之一,其机制可能与促进BMPs/Smads信号转导有关.     

骨形成蛋白在胫骨截骨快速延长成骨过程中的表达及意义

目的:探讨快速延长成骨过程中骨形成蛋白(BMP)的表达及意义. 方法: 制作兔胫骨截骨快速延长动物模型,分别于延长第5, 10, 15, 20, 30和40日在延长区取材,以抗骨形成蛋白单克隆抗体(BMP-McAb)行SP法免疫组化染色光镜观察. 结果: 在骨延长的整个过程中均有BMP的表达,不同时相BMP表达的部位不同. 除炎症细胞、类骨样组织及骨小梁外,几乎所有细胞及组织均有BMP存在. 间充质细胞、软骨细胞、成骨细胞、骨细胞、骨髓细胞BMP呈高表达. 结论: BMP在骨延长成骨过程中发挥着重要作用. BMP表达量不足可能是导致快速骨延长骨不连接的重要因素.     

双表达骨形态发生蛋白9、7重组腺病毒载体的构建及其对间充质干细胞C3H10的成骨作用

目的 构建双表达骨形态发生蛋白(BMP)9、7腺病毒重组体并进行初步成骨鉴定.方法 自单一表达的BMP9或BMP7 AdEasy质粒上扩增BMP9和BMP7基因序列,先后定向亚克隆至同一穿梭质粒pASG2,获得双表达穿梭质pASG2-BMP9、7.酶切、PCR鉴定及测序正确后与骨架质粒pAdEasy-1同源重组获得双表达BMP9、BMP7腺病毒质粒,转染至HEK293细胞中包装和扩增得到高滴度双表达BMP9、BMP7腺病毒,体外转染C3H10细胞,碱性磷酸酶染色及钙茜素红染色检测其早晚期成骨作用.结果 成功构建双表达BMP9、BMP7的腺病毒,RT-PCR证实双表达腺病毒在C3H10细胞中表达,其转染的C3H10细胞早期碱性磷酸酶染色及晚期钙茜素红染色活性较单一表达的BMP7或BMP9腺病毒组增强.结论 成功构建双表达BMP9、BMP7的重组腺病毒载体,其重组体具有定向诱导C3H10细胞成骨分化的能力.     

用抗BMP单克隆抗体分析骨形成蛋白在骨和牙胚中的分布

作者用杂交瘤技术获得了纯系细胞株,能稳定分泌抗BMP单克隆抗体。该抗体能与人的骨和牙胚发生反应,具有很高的特异性。免疫组化染色结果表明,BMP存在于骨基质的胶原纤维、新生的骨基质、骨母细胞和骨髓中的未分化间充质细胞中;在人的牙胚中,BMP主要分布在前期牙木质、外釉细胞和造釉细胞以及形成牙槽骨的牙囊细胞中,表明骨的生长和形成以及牙齿的发育都与BMR密切相关。bBMP-McAb能与人的骨和牙胚发生反应,证实人和牛骨的BMP的抗原决定簇是相同的。BMP活性阻断实验证明,新研制的单克隆抗体能有效地封闭BMP活性基因。利用bBMP McAb这一特点,不仅可以纯化BMP,而且可以用来抑制骨的生长,为临床治疗骨肉瘤和其它骨疾病开拓了广阔的前景。     

骨形态发生蛋白3基因转染成纤维细胞诱导成骨的实验研究

目的 通过基因转染方法，使成纤维细胞NIH－3T3细胞具有合成及分泌骨形态发生蛋白（BMP）、体内诱导新骨生成的能力。方法 定向克隆法将BMP3基因构建于PcDNA3表达载体，脂质体介导法转染NIH－3T3细胞，G418筛选获得稳定转化体，Northern印迹法检测转染细胞有无BMP3基因表达，免疫组织化学检测转染细胞内的BMP3蛋白合成，钙钴法染色不同时相的转染细胞碱性磷酸酶并作图像分析。将转染细胞注入裸鼠肌袋，观察注射后第4周诱导新骨生成情况。结果 转染细胞体外培养6周Northern印迹法检测到有明显的BMP3基因表达，免疫组织化学染色见转染细胞培养筛选5－8周后细胞浆内有染成黄色的BMP3蛋白质颗粒出现，图像分析蛋白质生成在转染后第6周达高峰。钙钴法碱性磷酸酶染色及图像分析示转染细胞内碱性磷酸酶明显高于同期对照组，两组间有显著性差异（P＜0．01）。被转染NIH－3T3细胞裸鼠肌袋诱导成骨实验见注射后4周注射部位有大量软骨细胞出现，并伴有骨小梁生成。结论 通过基因转染方法可以使NIH－3T3细胞具有合成及分泌内源性BMP的能力，合成及分泌的BMP具有良好的生物活性，肌袋实验具有诱导成骨作用。但是，由于基因治疗的某些不可控性因素，其安全性仍有待于进一步研究。     

Role of TGF-β1 Signaling in Heart Valve Calcification Induced by Abnormal Mechanical Stimulation in a Tissue Engineering Model

A tissue engineering model of heart valve calcification induced in a bioreactor was established to evaluate the calcification induced by abnormal mechanical stimulation and explore the underlying molecular mechanisms. Polyethylene glycol (PEG)-modified decellularized porcine aortic leaflets seeded with human valve interstitial cells (huVICs) were mounted on a Ti-Ni alloy frame to fabricate two-leaflet and threeleaflet tissue engineered valves. The two-leaflet model valves were exposed to abnormal pulsatile flow stimulation with null (group A), low (1000 mL/min, group B), medium (2000 mL/min, group C), and high velocity (3000 mL/min, group D) for 14 days. Morphology and calcification were assessed by von Kossa staining, alkaline phosphatase (ALP) content, and Runx2 immunostaining. Leaflet calcification and mRNA and protein expression of transforming growth factor (TGF)-β1, bone morphogenetic protein 2 (BMP2), Smad1, and MSX2 were measured at different time points. ALP content was examined in two-leaflet valves seeded with BMP2 shRNA plasmid-infected huVICs and exposed to the same stimulation conditions. The results showed that during 14 days of flow stimulation, huVICs on the leaflet surface proliferated to generate normal monolayer coverage in groups A, B, and C. Under mechanical stimulation, huVICs showed a parallel growth pattern in the direction of the fluid flow, but huVICs exhibited disordered growth in the high-velocity flow environment. von Kossa staining, ALP measurement, and immunohistochemical staining for Runx2 confirmed the lack of obvious calcification in group A and significant calcification in group D. Expression levels of TGF-β1, BMP2, and MSX2 mRNA and protein were increased under fluid stimulation. ALP production by BMP2 shRNA plasmid-infected huVICs on model leaflets was significantly reduced. In conclusion, abnormal mechanical stimulation in a bioreactor induced calcification in the tissue engineering valve model. The extent of calcification correlated positively with the flow velocity, as did the mRNA and protein levels of TGF-β1, BMP2, and MSX2. These findings indicate that TGF-β1/BMP2 signaling is involved in valve calcification induced by abnormal mechanical stimulation.     

骨形成蛋白2基因转染的人牙周膜成纤维细胞的生物学特性

目的建立表达骨形成蛋白2(BMPS)的人牙周膜成纤维细胞(HPDLFS)并观察其生物学特性。方法利用脂质体将BMP2噬菌粒表达载体pBK-B2转染至HPDLFs,免疫组化ABC法检测BMP2基因的表达,并检测转染细胞的碱性磷酸酶(ALP)活力、骨钙素(OC)含量和矿化能力。结果转染BMP2基因后,HPDLFs内有BMP2蛋白的表达,ALP活力、OC含量和矿化结节数量均显著增加。结论BMP2基因在HPDLFs中得到表达并促进其向成骨样细胞分化。     

稳定表达人骨形成蛋白2成纤维细胞的建立与鉴定

目的 探讨ＢＭＰ对细胞分化的调节作用,为ＢＭＰ基因疗法的建立提供依据。方法 构建了含有人ＢＭＰ２开放阅读框（１．２ｋｂ）的真核表达载体ｐＢＫ－Ｂ２利用脂质本转染方法将其导入ＮＩＨ３Ｔ３细胞,通过Ｇ－４１８筛选获得了性细胞克隆,细胞原位杂交和免疫组化检测ＢＭＰ２基因的稳定转染及表达情况。结果 转染细胞内有ＢＭＰ２ｍＲＮＡ的转录及其蛋白的表达,结论：人ＢＭＰ２基因ＮＩＨ３Ｔ３细胞中得到稳定有效的方法。     

SVZa神经干细胞诱导分化为多巴胺能神经元的实验研究

目的研究骨形成蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP2)及星形胶质细胞条件培养液(astrocyte-conditioned medium,ACM)在室管膜前下区(anterior subventricular zone,SVZa)神经干细胞分化为多巴胺能神经元中的作用。方法体外培养SVZa神经干细胞,然后分为对照组、BMP2组、ACM组、BMP2 ACM组,通过免疫组化和流式细胞仪技术检测各组中SV-Za神经干细胞分化为TH (酪氨酸羟化酶)细胞的比例。结果各实验组的TH 细胞比例均明显高于对照组,其中BMP2 ACM组分化比例最高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论BMP2及ACM可以促进SVZa神经干细胞向多巴胺能神经元分化,而且BMP2与ACM有正协同作用。     

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;10 ng/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.     

真核表达BMP4成熟肽及其对iPS细胞的分化抑制作用(英文)

目的研究BMP4因子在诱导型干细胞(iPS细胞)培养过程中的作用和起作用的相关通路。方法通过RT-PCR的方法从小鼠的胎盘组织中扩增BMP4成熟肽,并且在其N末端连接IgK分泌肽,此融合的片段克隆至pPYCAG载体上。重组质粒pPYCAG-IgK-BMP4转染至293T17细胞中并进行嘌呤霉素的筛选。通过细胞免疫荧光和Western blot方法鉴定出表达BMP4的阳性克隆。为进一步检测上清中BMP4的生物活性,iPS细胞培养于含BMP4因子的细胞培养上清和LIF因子中,连续培养3代,并进一步观察细胞表型、三胚层细胞的分化潜能和多潜能相关基因的表达水平。结果 Smad1被分泌至上清中的BMP4磷酸化。当培养基中含BMP4同时加入LIF因子后,可以有效抑制iPS细胞分化。在此种方法培养3代后,不仅iPS细胞的表型可以有效维持,iPS细胞中多潜能相关的基因表达水平也未受到影响,同时这些iPS细胞仍具有向三个胚层分化的能力。结论 BMP4可高效表达在真核细胞中,有效地使培养iPS细胞保持其多向分化潜能。