BMP信号通路在华法林诱导的大鼠血管平滑肌细胞钙化中的作用

目的探讨骨形态发生蛋白(BMP)信号通路在华法林诱导的大鼠血管平滑肌细胞(VSMC)钙化中的作用。方法体外分离培养大鼠胸主动脉VSMC,将其随机分为正常对照组、高磷组、华法林(10μmol/L)干预组及华法林(10μmol/L)+维生素K(10μmol/L)干预组。对细胞进行钙含量和碱性磷酸酶(ALP)活性检测,茜素红染色检测钙结节,Western blot检测细胞中Runx2蛋白的表达变化,RT-PCR检测细胞中骨形态发生蛋白2(BMP-2)、Smad1及Runx2的表达变化。结果茜素红染色结果显示,与正常对照组和高磷组相比,华法林干预组钙化结节明显增多;钙含量测定结果与茜素红染色结果基本一致。与正常对照组和高磷组相比,华法林干预组ALP活性明显增加(P0.05),Runx2 mRNA和蛋白表达水平及BMP-2、Smad1 mRNA表达明显增高(P0.05);与华法林干预组相比,华法林+维生素K干预组细胞钙含量、ALP活性及BMP-2、Smad1、Runx2的表达均明显降低(P0.05)。结论BMP信号通路参与了华法林促进的大鼠VSMC钙化,其可能的作用机制是介导了VSMC的表型转化。     

慢性肾脏病患者血清PTH与BMP-2的变化及意义

选择慢性肾脏病(CKD)患者65例和健康查体者20例(对照组),根据肾小球滤过率(GFR)将CKD患者分为五组,分别采用化学发光法和酶联免疫吸附法测定血清血清甲状旁腺激素(PTH)及骨形态发生蛋白-2(BMP-2)浓度,分析血清PTH及BMP-2浓度变化的规律.结果 CKD患者血清PTH、BMP-2浓度均明显高于对照组(P<0.01);CKD患者血清BMP-2浓度与PTH呈正相关(r=0.678,P=0.006).认为CKD患者血清PTH及BMP-2浓度随肾功能损害程度加重逐渐升高,提示PTH、BMP-2与CKD患者病情进展有一定关系.     

不同剂量氟对大鼠成骨细胞激活与BMP-4、BMP-2和Smad-4表达的影响

目的探讨过量氟对大鼠成骨细胞系BMP-2、BMP-4及其信号转导物Smad-4表达水平的影响及其与氟骨症发病机制的关系。方法利用饮水加入氟化钠(NaF)进行大鼠染氟实验,采用原位杂交技术、 Western blot技术、免疫组织化学方法,对氟中毒大鼠骨组织成骨细胞系进行BMP-4、Smad-4的mRNA水平和 BMP-2、BMP-4蛋白质水平的定量分析。结果 NaF可刺激慢性氟中毒大鼠椎骨各包被成骨细胞增殖,并诱导 BMP-2、BMP-4和Smad-4的表达。在低钙偏食组慢性氟中毒大鼠BMP-4、Smad-4 mRNA和BMP-2、BMP-4 蛋白质水平稍增高但与对照组相比差异无统计学意义(P>0．05);在高钙和低钙加氟组Smad-4 mRNA的表达均增高,与对照组相比差异有统计学意义(P<0．001);在低钙加氟组Smad-4 mRNA水平与BMP-4 mRNA水平和BMP-2、BMP-4蛋白质表达水平具有一定相关性(r=0．53)。结论过量氟可刺激大鼠成骨细胞系激活、增殖能力增强,但在增殖能力增强的成骨细胞中BMP-4 mRNA和BMP-2、BMP-4蛋白质水平表达无明显增高,可能与氟骨症的骨化不良有关;NaF刺激Smad-4 mRNA过表达可能与氟骨症骨相损害的信号转导途径激活有关。     

冠状动脉钙化患者的血浆BMP-2水平及其临床意义

目的:研究冠状动脉钙化患者血浆骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的水平及临床意义。方法:根据冠状动脉造影(CAG)结果将171例患者分3组:正常对照组、冠状动脉狭窄无钙化组,冠状动脉狭窄伴钙化组,比较3组患者BMP-2水平的差异。结果:CAG发现有冠状动脉钙化的患者组BMP-2水平高于正常组及冠状动脉狭窄而无钙化组。结论:BMP-2水平升高可能是动脉钙化标志之一。     

高磷对大鼠胸主动脉血管环中骨形成蛋白2表达的影响

目的:探讨骨形成蛋白-2(Bone morphogenetic protein 2,BMP-2)在高磷诱导的大鼠胸主动脉血管环钙化中的作用。方法:选取8~10周龄健康雄性SD大鼠,体外培养大鼠胸主动脉血管环,血管环按随机数字表法随机分为2组:正常对照组和高磷组。血管环培养7d和14d后,采用von Kossa染色及邻甲酚酞络合酮比色法检测大鼠胸主动脉血管环钙化情况;免疫组织化学方法检测血管环BMP-2的表达。体外采用组织块贴壁法培养原代大鼠胸主动脉平滑肌细胞,利用10mmol/Lβ-甘油磷酸制备血管平滑肌细胞钙化模型,细胞随机分为2组:正常对照组、高磷组(10mmol/Lβ-甘油磷酸)。采用茜素红染色及邻甲酚酞络合酮比色法检测细胞钙化情况,RT-PCR和Western blot方法检测细胞培养7d和14d的BMP-2mRNA及蛋白表达,并观察短时间内不同时间点BMP-2蛋白表达情况。结果:体外血管环培养7d、14d后,与正常对照组相比,高磷组钙含量明显增加(P0.05);与7d高磷组血管环钙含量相比,14d高磷组血管环钙含量明显增加(P0.05)。免疫组织化学结果显示,与正常对照组相比,高磷组BMP-2表达增加(P0.05);与7d高磷组相比,14d高磷组血管环钙含量明显增加(P0.05)。细胞培养7d、14d后,与正常对照组相比,高磷组钙盐沉积及钙含量明显增高(P0.05);RTPCR和Western Blot显示,与正常对照组相比,高磷组BMP-2mRNA及蛋白表达增加。进一步动态观察BMP-2蛋白的表达变化,结果显示正常对照组及高磷组BMP-2蛋白表达随时间延长呈增强趋势(P0.05)。结论:BMP-2可能参与了高磷诱导的血管钙化的发生发展。     

BMP-2和IGF-1基因治疗糖尿病骨折延迟愈合的作用和机制

目的探讨骨形态发生蛋白(BMP)-2、胰岛素生长因子(IGF)-1基因治疗糖尿病(DM)骨折延迟愈合的作用和机制。方法选取6~7周龄雄性Wistar大鼠150只,分为骨折对照组、DM骨折组和治疗组。利用酶联免疫试剂盒检测各组大鼠血清中BMP-2、IGF-1的表达;测定各组大鼠血清中碱性磷酸酶(ALP)的含量,以判断对成骨细胞生长的影响;利用放射免疫竞争法检测血清中骨钙素的含量变化;利用局部骨密度仪检测骨折区域局部骨密度的变化情况。结果术后前3 w,DM骨折组与骨折对照组BMP-2、IGF-1的浓度均呈上升趋势,第3周达到最大值,治疗组BMP-2含量在第2周达到最大值,IGF-1的浓度在第3周达到最大,随后开始下降、实验中,治疗组BMP-2、IGF-1的表达量最高,DM骨折组表达量始终最低。DM骨折组ALP与骨钙素的含量始终显著低于骨折对照组与治疗组,骨折前3 w,治疗组ALP与骨钙素的含量显著低于对照组骨折无显著差异(P>0.05)。骨折区域局部骨密度检测结果显示治疗组骨密度最高,骨折对照组其次,DM骨折组骨密度最低。结论 BMP-2、IGF-1基因通过提高DM大鼠骨折愈合过程中与成骨细胞增殖成熟相关的细胞因子的表达,促进骨折愈合过程中骨折区域局部骨密度的增加,从而显著改善DM骨折延迟愈合情况。     

白细胞介素17促进主动脉瓣膜间质细胞向成骨样细胞转化

目的研究白细胞介素17(IL-17)是否促进主动脉瓣膜钙化形成及其可能机制。方法利用体外主动脉瓣膜间质细胞培养技术,瓣膜间质细胞培养传代3⁵次后,采用简单随机抽样法分为两组:(1)对照组,细胞培养基中添加2 ml RPMI-1640完全培养液;(2)实验组,细胞培养基中添加2 ml RPMI-1640完全培养液和IL-17(50 ng/ml)。继续孵育48 h后,用细胞茜素红钙染色检测两组瓣膜间质细胞钙化情况,用Western blot和RT-PCR检测两组瓣膜间质细胞碱性磷酸酶(ALP)及骨形态蛋白2(BMP-2)的表达情况。结果实验组细胞中明显钙结节形成,对照组细胞中少量钙结节形成;与对照组比较,实验组细胞ALP和BMP-2蛋白(0.741±0.063比0.184±0.032;0.900±0.060比0.396±0.030,均为P<0.01)与基因(0.236±0.004比0.106±0.003;0.523±0.052比0.194±0.047,均为P<0.01)表达量均明显升高。结论 IL-17可促进主动脉瓣膜间质细胞向成骨样细胞转化。     

低浓度补肾中药血清联合骨形态发生蛋白-2对人脐血间充质干细胞的生物学作用

目的观察低浓度补肾中药血清联合骨形态发生蛋白(BMP)-2对人脐血间充质干细胞(MSCs)体外增殖、成骨分化的生物学作用。方法取正常孕妇脐静脉血培养第3代人脐血MSCs,制备补肾中药大鼠血清,按诱导分化培养基不同,随机分为空白对照组、中药血清组、BMP-2组、中药血清+BMP-2组(联合组)。以MTT比色法检测脐血MSCs增殖活性,观察碱性磷酸酶(ALP)活性、矿化结节及Ⅰ型胶原染色以检测细胞成骨分化能力。结果与空白对照组比较,联合组、BMP-2组在诱导第3、5天细胞增殖活性明显提高,在诱导第3、6、9、12天ALP活性明显提高(P0.05)。与BMP-2组比较,中药血清+BMP-2组在诱导第5天增殖活性明显提高,在诱导第6天ALP活性明显提高(P0.05)。成骨诱导第14天,除空白对照组外各组von Kossa染色均可见细胞间散在黑色颗粒,尤以联合组为明显;而Ⅰ型胶原纤维表达,BMP-2组、联合组与空白对照组相比均明显增强。结论低浓度补肾中药血清联合BMP-2后能诱导人脐血MSCs增殖及定向成骨分化,是复合型诱导因子的一种理想选择。     

骨形态发生蛋白-2和骨形态发生蛋白-7在氟中毒大鼠膝关节滑膜中的表达

目的 探讨氟中毒大鼠膝关节滑膜中骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和骨形态发生蛋白-7(BMP-7)的表达及二者与氟中毒性关节病发病机制的关系.方法 断乳2周的SD大鼠32只,按体质量随机分为4组(对照组、低氟组、中氟组和高氟组),每组8只.对照组食用正常饲料;低、中、高氟组分别食用含25%、35%、68%贵州省氟中毒病区玉米(含氟量为148.00 mg/kg)的配方饲料,复制燃煤型氟中毒大鼠模型.染氟第140天,用免疫组织化学法检测各组大鼠滑膜组织中BMP-2和BMP-7蛋白的表达,图像分析系统分析吸光度值:HE染色观察各组滑膜组织的形态变化,根据病理分级标准,计算各组滑膜病理学总积分.结果 对照组大鼠滑膜组织中BMP-2(32.50±2.73)和BMP-7(38.90±2.56)蛋白少量散在表达;与对照组比较,低、中、高氟组大鼠滑膜组织中BMP-2(59.43±5.12、79.82±6.41、101.76±7.56)和BMP-7(55.10±4.82、78.42±5.61、98.46±6.05)蛋白表达增加(P＜0.05),且随染氟剂量的上升而明显增加(P＜0.05).滑膜病理学总积分,低、中、高氟组(1.04±0.98、4.69±1.28、8.60±2.07)较对照组(0.54±0.21)显著升高(P＜0.05).BMP-2和BMP-7蛋白表达与滑膜病理学总积分呈高度正相关(r值分别为0.98、0.99,P＜0.05).结论 BMP-2和BMP-7在氟中毒性关节病的发生发展中具有重要的作用,可能是通过调控成骨过程而发挥作用.     

2型糖尿病肾病大鼠肾动脉上BMP2/Smad1/Runx2/Osterix信号通路的激活

目的探讨2型糖尿病肾病(DN)大鼠模型肾动脉钙化及BMP2/Smad1/Runx2/Osterix信号通路的激活情况。方法 40只大鼠随机分为对照组和2型糖尿病肾病组(DN组,STZ加高脂高糖饮食诱导的2型DN大鼠模型),采用钙离子试剂盒检测8、12、16周时肾动脉钙含量,Von Kossa染色观察肾动脉上钙盐沉积。免疫组化检测肾动脉的BMP2、Smad1、Runx2及Osterix蛋白表达,RT-PCR法检测肾动脉BMP2及Runx2 mRNA水平。结果DN组大鼠各时间点血糖、尿素氮、胱抑素C及24 h尿白蛋白水平均较对照组明显增高(P0.05),自实验12周后,DN组大鼠的血肌酐值较对照组显著增高(P0.05)。DN组大鼠肾动脉组织钙含量较同时间点对照组明显增加(P0.05),Von Kossa染色见对照组大鼠各时间点均无明显钙盐沉积,而DN组大鼠肾动脉自第8周时即有黑色颗粒沉积,随着时间的延长沉积的黑色钙盐逐渐增多并聚集成团。与对照组相比,DN组大鼠肾动脉组织中BMP2及其下游因子的表达明显升高,同时BMP2、Runx2 mRNA水平亦增加。相关性分析表明,肾动脉钙含量与BMP2、Runx2 mRNA均呈显著正相关(r=0.641,r=0.683,均P0.01)。结论 2型糖尿病肾病模型大鼠肾动脉早期即可出现血管钙化,且BMP2/Smad1/Runx2/Osterix信号通路激活在其中起重要调节作用。     

脊柱融合术患者BMP-2基因突变的检测及其意义

目的检测脊柱融合术患者的骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因突变状况。方法从80例行脊柱融合术患者的术前空腹静脉血中提取DNA,采用聚合酶链反应—单链构象多态性分析(PCR-SSCP)及测序技术,检测其BMP-2基因部分编码区及其侧翼序列的突变。结果脊柱融合术患者的外周静脉血中BMP-2基因有突变:TCG→GCG,TCA→TCG,并引起相应多肽的结构改变。结论脊柱融合术患者中存在BMP-2基因突变及多态性分布,并有可能影响植骨融合效果。     

BMP-4和Ki-67在泌乳素腺瘤中的表达及临床意义

目的探讨骨形态生成蛋白4（BMP-4）和细胞核增殖相关抗原（Ki-67）在泌乳素（PRL）腺瘤中的表达及与腺瘤侵袭性的关系。方法应用免疫组织化学和原位杂交技术检测35例PRL腺瘤及8例正常垂体组织中BMP-4mRNA、BMP-4和Ki-67蛋白的表达水平,并对三者的表达水平的关系进行统计分析。结果8例正常垂体组织的BMP-4和Ki-67表达均阴性;35例PRL腺瘤中,BMP-4mRNA、BMP-4表达水平与PRL腺瘤的侵袭性呈正相关（r=0．885,P〈0．01）;Ki-67在2～3级与0-1级的表达水平有显著性差异（P〈0．05）,但BMP-4mRNA、BMP-4的表达较Ki-67更具灵敏性（P〈0．05）。结论BMP-4在PRL腺瘤中呈特异性高表达,且与PRL腺瘤侵袭性呈正相关。     

Both Atorvastatin and Probucol Can Down-regulate BMP-2 xpression Induced by Oxidized Low Density Lipoprotein in Human Umbilical Vein Cells

Bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) plays an key role both in vascular development and pathophysiological processes. However, the mechanisms of oxidized low density lipoprotein (ox-LDL) and combinated with atorvastatin or probucol on BMP-2 expression are entirely unknown in human umbilical vein cells. Methods The HUVECs were treated by ox-LDL and combinated with atorvastatin, probucol. The expression of BMP-2, NF-κB65,PPARγ mRNA was examined by RT-PCR analysis and ELISA method. The MDA and SOD were detected by routine methods. Results Ox-LDL can induced BMP-2 mNRA expression, associated with NF-κB65 mNRA expression activation. Both atorvastatin and probucol can suppress BMP-2 and NF-κB65 expression induced by oxLDL and upregulate the expression of PPARγ. Furthermore, the increase of supernatant MDA levels and decrease of supernatant SOD levels resulted from oxLDL treatment can be reversed by probucol or atorvastatin. Conclusions OxLDL-induced BMP-2mNRA expression can be suppressed by atorvastatin and probucol, which may be accomplished by activating NF-κB65 expression and upregulating the expression of PPARγ. Our findings also indicate that that BMP-2 mNRA expression includes the activation of reactive oxygen species.     

Both Atorvastatin and Probucol Can Down-regulate BMP-2 Expression Induced by Oxidized Low Density Lipoprotein in Human Umbilical Vein Cells

Objectives Bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) plays an key role both in vascular development and pathophysiological processes. However, the mechanisms of oxidized low density lipoprotein (ox-LDL) and combinated with atorvastatin or probucol on BMP-2 expression are entirely unknown in human umbilical vein cells. Methods The HUVECs were treated by ox-LDL and combinated with atorvastatin, probucol. The expression of BMP-2, NF-κB65, PPARγ mRNA was examined by RT-PCR analysis and ELISA method. The MDA and SOD were detected by routine methods. Results Ox-LDL can induced BMP-2 mNRA expression, associated with NF-κB65 mNRA expression activation. Both atorvastatin and probucol can suppress BMP-2 and NF-κB65 expression induced by oxLDL and upregulate the expression of PPARγ. Furthermore, the increase of supernatant MDA levels and decrease of supernatant SOD levels resulted from oxLDL treatment can be reversed by probucol or atorvastatin. Conclusions OxLDL-induced BMP-2 mNRA expression can be suppressed by atorvastatin and probucol, which may be accomplished by activating NF-κB65 expression and upregulating the expression of PPARγ. Our findings also indicate that that BMP-2 mNRA expression includes the activation of reactive oxygen species.     

骨质疏松大鼠的骨形成蛋白-4诱导成骨信号转导机制变化

目的 观察骨形成蛋白4(BMP-4)及其信号转导蛋白(Smad)5、6在去卵巢大鼠骨组织中的表达.方法 采用切除大鼠双侧卵巢法复制骨质疏松模型,术后94 d,用双能X线骨密度仪检测骨密度;用Western印迹法检测骨组织中BMP-4和Smad5、6蛋白表达水平.结果 与正常组比较,模型空白组大鼠股骨骨密度显著下降(P＜0.01);BMP-4和Smad5蛋白表达水平显著降低(P＜0.01),Smad6蛋白表达水平明显升高(P＜0.01).结论 骨组织中BMP-4、Smad5蛋白表达水平的下降和Smad6蛋白表达水平的升高,可能是骨质疏松发生的重要机制之一.     

重组人骨形态发生蛋白-7抗体的制备及鉴定

目的利用重组人骨形态发生蛋白-7（rhBMP-7）制备抗体,为BMP-7临床应用奠定基础。方法采用皮内多点注射法将rhBMP-7免疫新西兰大白兔4次,每次间隔2周。免疫后颈动脉插管取血。ELISA法测定抗血清效价,蛋白免疫印迹技术确定抗血清特异性、最佳稀释度、灵敏度。结果抗血清效价为1：640000;通过从小鼠骨组织及肾脏组织中提取的BMP-7证实抗体有很好的特异性,抗血清的最佳稀释度为1：5000-1：50000,灵敏度为1～100ng。结论成功制备了rhBMP-7抗体,该抗体具有很高的特异性及灵敏度。     

燃煤型氟中毒大鼠骨形成蛋白表达变化研究

目的 复制燃煤型氟中毒大鼠模型,并观察骨形成蛋白-2(BMP-2)和骨形成蛋白-3 (BMP-3)在不同染氟剂量和染氟时间大鼠血清中的表达变化.方法 断乳4周80～ 120 g清洁级SD大鼠120只,按体质量随机分为对照组、低氟组、中氟组、高氟组,每组30只,雌雄各半.食用病区煤烘玉米,复制燃煤型氟中毒动物模型.对照组、低氟组、中氟组、高氟组的含氟量分别为6.30、9.56、15.89、23.00mg/kg.各组分别于染氟第30、90、180天时股动脉放血法处死10只动物,酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测血清BMP-2和BMP-3水平.结果 ①BMP-2测定结果:染氟第90、180天时,血清BMP-2组间比较差异有统计学意义(F值分别为385.08、173.98,P均＜0.01).其中低氟组、中氟组、高氟组在染氟第90天时[(18.80±0.43)、(22.22±0.85)、(25.14±0.69)μg/L]和第180天[(7.98±0.68)、(8.97±0.78)、(15.04±0.89)μg/L]血清BMP-2表达高于对照组[(12.54±1.29)、(7.53±0.97)μg/L,P均＜0.05],且BMP-2表达随着染氟剂量的增加而增加(P均＜0.05).4组不同染氟时间血清BMP-2组内比较差异有统计学意义(F值分别为55.42、511.58、686.35、671.64,P均＜0.01).其中染氟第90天时,各组血清BMP-2[(12.54±1.29)、(18.80±0.43)、(22.22±0.85)、(25.14±0.69)μg/L]均高于同组染氟第30天时[(11.75±1.15)、(11.42±1.07)、(11.38±0.92)、(11.15±1.03)μg/L,P均＜0.05];染氟第180天时,各组血清BMP-2[(7.53±0.97)、(7.98±0.68)、(8.97±0.78)、(15.04±0.89)μg/L]均低于同组染氟第90天时(P均＜ 0.05).②BMP-3测定结果:染氟第30、90、180天时,血清BMP-3组间比较差异无统计学意义(F值分别为0.7215、1.2951、0.0964,P均＞0.05).结论 大鼠较长时间摄人过量氟,刺激BMP-2表达增强,但随着摄氟时间延长,氟对BMP-2的表达呈现抑制作用.氟对BMP-3表达的影响不及对BMP-2敏感.     

多囊卵巢综合征患者血清基质金属蛋白-9表达研究

多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是青年生育女性比较常见的内分泌代谢疾病。PCOS的发病机制尚未统一,目前比较普遍支持的是与胰岛素抵抗、遗传、慢性炎症等多因素有关。基质金属蛋白-9(BMP-9)是骨形态发生蛋白家族中的一种,是当前BMPs已知的成骨能力最强的因子。相关研究表明.BMP-9可能来源于血清和颗粒细胞。研究发现BMP-9在调节糖、脂代谢方面具有重要功能⑴。关于BMP-9与PCOS的关系目前研究较少。BMP-9在PCOS患者中的变化如何?是否与血脂、胰岛素抵抗等有关。本研究以PCOS人群为对象,对血清BMP-9水平与胰岛素抵抗和脂代谢指标之间的相关性进行探讨。     

Sustained Release of Bone Morphogenetic Protein-2 through Alginate Microbeads Enhances Bone Regeneration in Rabbit Tibial Metaphyseal Defect Model

Bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) is widely used to enhance bone regeneration. However, because of its short half-life and rapid disappearance, large amounts of BMP-2 are needed, leading to unintended side effects. In this study, BMP-2-encapsulated alginate microbeads (AM) were used to enhance bone regeneration. Enzyme-linked immunosorbent assay confirmed the sustained release of BMP-2 from AM. Vascular endothelial growth factor (VEGF)-adsorbing aptamer-conjugated hydroxyapatite (Apt-HA) was used for osteoconduction and dual delivery of VEGF and BMP-2. For in vivo bone regeneration evaluation, the grafts (1) Apt-HA + phosphate-buffered saline (PBS), (2) Apt-HA + AM without BMP-2, (3) Apt-HA + BMP-2, and (4) Apt-HA + AM encapsulated with BMP-2 were implanted into rabbit tibial metaphyseal defects. After four weeks, micro-computed tomography (CT), histological, and histomorphometric analyses were performed to evaluate bone regeneration. The Apt-HA + AM with BMP-2 group revealed a significantly higher new bone volume and bone volume/total volume (BV/TV) in both cortical and trabecular bone than the others. Furthermore, as evaluated by histomorphometric analysis, BMP-2 AM exhibited a significantly higher bone formation area than the others, indicating that AM could be used to efficiently deliver BMP-2 through sustained release. Moreover, the combined application of BMP-2-encapsulated Apt-HA + AM may effectively promote bone regeneration.     

Reduction of Adipose Tissue Formation by the Controlled Release of BMP-2 Using a Hydroxyapatite-Coated Collagen Carrier System for Sinus-Augmentation/Extraction-Socket Grafting

The effects of hydroxyapatite (HA)-coating onto collagen carriers for application of recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2) on cell differentiation in vitro, and on in vivo healing patterns after sinus-augmentation and alveolar socket-grafting were evaluated. In vitro induction of osteogenic/adipogenic differentiation was compared between the culture media with rhBMP-2 solution and with the released rhBMP-2 from the control collagen and from the HA-coated collagen. Demineralized bovine bone and collagen/HA-coated collagen were grafted with/without rhBMP-2 in sinus-augmentation and tooth-extraction-socket models. Adipogenic induction by rhBMP-2 released from HA-coated collagen was significantly reduced compared to collagen. In the sinus-augmentation model, sites that received rhBMP-2 exhibited large amounts of vascular tissue formation at two weeks and increased adipose tissue formation at eight weeks; this could be significantly reduced by using HA-coated collagen as a carrier for rhBMP-2. In extraction-socket grafting, dimensional reduction of alveolar ridge was significantly decreased at sites received rhBMP-2 compared to control sites, but adipose tissue was increased within the regenerated socket area. In conclusion, HA-coated collagen carrier for Escherichia coli-derived rhBMP-2 (ErhBMP-2) may reduce in vitro induction of adipogenic differentiation and in vivo adipose bone marrow tissue formation in bone tissue engineering by ErhBMP-2.