骨形态发生蛋白的细胞内信息传导机制

骨形态发生蛋白(bone morpho-genetic protein,BMP),是一种可以在皮下及肌肉等非骨骼系统诱导软骨及骨生成的生长因子,目前已有20余种BMP被分离和克隆,除了BMP1(一种前胶原C 蛋白酶,基因定位于8p 22cen) 外,其余均属于转化生长因子(TGF-β)超家族[1].     

骨形态发生蛋白与骨代谢

骨形态发生蛋白(BMPs)是多功能细胞因子,其家庭成员参与骨骼形成、分化、吸收等过程,对成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞均有不同程度的影响。本文就BMPs对成骨细胞、破骨细胞及软骨细胞作用的研究进展进行综述。     

骨形态发生蛋白临床应用进展

骨形态发生蛋白 (BMP)又称骨发生蛋白 ,是在动物骨基质中存在的一种骨诱导活性蛋白 ,由美国学者 Urist MR196 5年首次发现。 BMP是一类酸性多肽 ,有 2 0个以上的亚型 ,能诱导未分化的间充质细胞不可逆的转化为软骨和骨 ,从而导致新骨形成。另外 ,BMP有诱导肾发生的特性 ,还参与肾、眼、牙、脑各种组织器官的形态发生过程 ,具有广泛的生物学功能和重要的生物学意义。现将其临床应用情况简述如下。1　 BMP的生物学特性1.1　 BMP与胚胎发生　 BMP在胚胎发生的不同阶段发挥作用 :1胚胎早期 ,BMP能指导组织器官轮廓的形成及确定组织类…     

破骨细胞分化过程中的信号传导

破骨细胞在骨量维持中起重要作用,它的分化,成熟信号由成骨／基质细胞传递,当受到各种骨吸收刺激因子作用时,成骨／基质细胞表达保骨素配体,与破骨前体细胞的RANK分子直接结合,再经过细胞内的TRAF和／JNK传导信号,引起破骨细胞分化,成熟,从而发挥效应。成骨／基质细胞还通过分泌保骨素,作为伪受体与RANK竞争,抑制破骨细胞分化信号的传导,从而精确调节骨量,保骨素配体与保骨素的比例是决定破骨细胞分化,成熟的关键。     

氟化物对成纤维细胞和成骨细胞骨形态发生蛋白-2表达的影响

目的观察氟化物对成纤维细胞和成骨细胞骨形态发生蛋白-2（BMP-2）表达的影响。方法采用体外细胞培养的方法，将细胞分为对照组和6个染氟（F^-，0．1、1．0、100．0、1000．0、10000．0、20000．0μg／L）组，分别在5个染氟时间段（2、4、24、48、72h）收集培养上清液和细胞，应用酶联免疫吸附法（ELISA）和免疫组化方法检测BMP-2蛋白，RT-PCR方法检测染氟48hBMP-2mRNA的表达。结果与对照组比较．成纤维细胞染氟48hBMP-2mRNA表达呈普遍增强趋势，但差异无统计学意义（P〉0．05）；免疫组化检查，可见染氟0．1、1．0、1000．0μg／L组成纤维细胞BMP-2阳性着色较对照组增强；染氟72h，培养上清中BMP-2蛋白在1．0、100．0、20000．0μg／L组分别为（0．11±0．01）、（0．11±0．01）、（0．11±0．01），与对照组（0．07±0．01）比较有明显增高（P〈0．05）。与染氟成纤维细胞比较，染氟成骨细胞BMP-2mRNA和蛋白表达升高出现早．持续时间较长．增强程度更为明显。结论成纤维细胞和成骨细胞在氟化物的刺激下，BMP-2mRNA和蛋白表达有所升高，推测BMP-2可能是氟化物诱导成纤维细胞中成骨细胞核心结合因子α1（cbfa1）和骨钙素（OCN）表达的重要中介环节。     

Sclerostin:一个新的骨形态发生蛋白抑制物

SOST是新近发现的基因,该基因突变可导致其编码蛋白Sclerostin的异常表达,引起严重的骨代谢性疾病———Sclerosteosis和Van Buchem病。Sclerostin作为骨形态发生蛋白(BMP)的抑制物,通过竞争性与BMP受体结合,下调BMP的活性而抑制成骨,并通过与核结合因子α1(Cbfα1)和osterix(Osx)之间的相互作用,协调骨代谢过程。由于Sclerostin抑制骨形成,今后有望成为骨质疏松的治疗靶点。     

铁调素与骨形态发生蛋白相互关系的研究进展

临床和实验研究均表明铁过载能引起骨质疏松,铁调素(hepcidin)是近年发现的调节体内铁代谢的关键因子,骨形态发生蛋白(bone morphegenetic proteins,BMPs)能上调铁调素的表达,提示BMPs在骨质疏松的恢复中起重要作用。本文对BMPs和铁调素关系的研究进展进行综述,以期为研究铁过载引起的骨质疏松及其治疗提供基础。     

骨形态发生蛋白与糖脂代谢关系的研究进展

骨形态发生蛋白(BMP)家族已经不再局限于在骨形成中的作用,在代谢性疾病如肥胖及糖尿病中也发挥重要作用.本文就BMP的分子结构、作用机制及其在调控糖脂代谢方面的作用、在相关疾病的应用现状和前景作一综述.     

骨形态发生蛋白4与血管钙化的相关性

骨形态发生蛋白4(BMP-4)是转化生长因子β(TGF-β)超家族成员之一,属于多功能生长因子,在胚胎发育、血管生成、细胞增殖、分化、骨骼形成、异位成骨、骨折修复等方面具有重要作用。血管钙化(VC)是一个与骨发育相似的可调控的复杂的生物学过程,其中心环节是血管平滑肌细胞(VSMC)向成骨样细胞转化。近年的研究发现,BMP-4可能参与血管钙化的发生和发展,但具体机制尚未清楚,文章就其相关关系的研究进展作一综述。     

骨形态发生蛋白在心脏大血管疾病发生发展中的作用

骨形态发生蛋白（BMPs）最初在骨和软骨组织中被发现,隶属于转化生长因子-β超家族。近年来,随着骨形态发生蛋白（BMPs）相关研究的深入,BMPs相关信号通路及其调控也被越来越精确的描述,其在机体各组织中的表达及作用也各不相同。研究发现,BMPs的表达变化与血管病变密切相关,尤其是在动脉钙化、动脉粥样硬化、血管炎症、病理性心肌重构、血管内皮功能障碍、急性冠脉综合征等病理情况的形成过程中发挥重要作用。因此,对BMPs 进行深入研究和探讨可对临床心血管疾病的预防和诊疗提供一条新思路。     

胰腺癌组织中Smad6和Smad7表达水平的研究

背景:转化生长因子(TGF)-β信号转导通路异常可能在胰腺癌的发病机制中占有重要地位.Smad蛋白家族是TGF-β在细胞内的信号转导分子,有关Smad6和Smad7在胰腺癌组织中是否有表达改变,目前报道尚少且结论不一.目的:研究Smad6和Smad7在胰腺癌组织中的表达及其与肿瘤临床病理特征的关系,探讨两者在胰腺癌发生、发展中的可能作用.方法:应用半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)分别检测17例胰腺癌和6例正常胰腺组织中Smad6和Smad7 mRNA的表达.结果:胰腺癌组织中Smad6和Smad7 mRNA的表达量分别为1.15±0.51和1.44±0.84,显著高于正常胰腺组织的0.47±0.18和0.39±0.29(P＜0.05),两者的表达与患者的性别、年龄以及肿瘤的TNM分期和分化程度均无相关性.结论:Smad6和Smad7在胰腺癌组织中存在过表达,两者可能作为癌基因参与了胰腺癌的发生、发展过程.     

Smad 4、Smad 6、Smad 7在胰腺癌中的改变及其相互关系

目的研究Smad4、Smad6和Smad7在胰腺癌组织中的改变及其相互关系。方法采用半定量RT-PCR法分别检测了17例胰腺癌和6例正常胰腺组织中Smad4、Smad6和Smad7的mRNA表达情况。结果5例胰腺癌组织不表达Smad4,占29.4%;胰腺癌组织中Smad6和Smad7的表达水平分别为1.15±0.51和1.44±0.84,正常胰腺组织S mad6和Smad7的表达水平分别为0.47±0.18和0.39±0.29,两者相比有统计学意义(P<0.05);Smad6和Smad7的表达水平和Smad4表达无相关性。结论Smad4纯合性缺失在胰腺癌中的发生率约为30%,在胰腺癌的发病机制中占有值得重视的地位;Smad6和Smad7在胰腺癌组织中存在过表达现象,可能是导致胰腺癌发生的原因之一。     

补肾健脾药物血清对大鼠成骨细胞信号转导分子Smad4表达的影响

目的研究补肾健脾中药吸收后不同浓度血清对离体大鼠成骨细胞转化生长因子(TGF)-β1细胞内信号转导分子Smad4表达的调节作用,探讨补肾健脾中药治疗绝经后骨质疏松症(OP)的作用机制.方法采用胶原-胰蛋白酶消化法获得新生大鼠的成骨细胞(rOB),用改良钙钴法测定碱性磷酸酶(ALP)活性以鉴定rOB;以补肾健脾药物吸收后药物血清,加入体外培养的rOB中进行培养,分别以RT-PCR法及Western blot法检测rOB的Smad4 mRNA和蛋白的表达.结果补肾健脾吸收后药物血清可上调rOB的Smad4 的mRNA和蛋白的表达,并呈一定的浓度依赖性.(P＜0.01).结论补肾健脾中药通过诱导rOB TGF-β1的信号转导分子Smad4的mRNA和蛋白的表达而促进rOB的增长与分化.     

活血渗湿方对肝纤维化大鼠肝组织中Smad4和Smad7表达的影响

目的:探讨活血渗湿方抗肝纤维化的作用机制.方法:应用40% CCl4油剂诱导50只SD大鼠形成肝纤维化模型,随机分成3组,即模型组、渗湿方组和软肝片组,分别灌服0.85%氯化钠溶液、活血渗湿方水煎剂、复方鳖甲软肝片水溶液.另设正常大鼠20只,作为正常组.药物干预12周后,处死大鼠,行肝组织苦味酸-天狼红染色,观察肝纤维化程度;免疫组织化学法检测肝组织Smad4和Smad7的表达,放射免疫法检测血清透明质酸(HA)水平.结果:与模型组相比,渗湿方组和软肝片组大鼠血清HA水平明显降低(P＜0.05).模型组大鼠肝纤维程度较高,渗湿方组与软肝片组大鼠肝脏纤维化程度较模型组显著改善(P＜0.05).与模型组相比,渗湿方组和软肝片组大鼠肝组织Smad4的阳性表达面积明显减少(P＜0.05),而Smad7的阳性表达面积明显增加(P＜0.05).结论:活血渗湿方具有明显抗肝纤维化作用,其机制可能是调节肝组织Smad4和Smad7的表达.     

Smad4蛋白在胃癌组织中的表达及其临床意义

目的　探讨Smad4蛋白在胃癌组织中的表达及其临床意义。方法　应用S P免疫组织化学方法 ,对 64例胃癌及癌旁组织中的Smad4的表达进行检测。结果　在正常胃黏膜组织中 ,Smad4蛋白主要存在于腺体的体底部和细胞胞浆中 ;在胃癌组织中 ,Smad4表达于胞浆及少量细胞核中。Smad4在高、中、低分化胃癌中的阳性表达率分别为 65 .14 %、5 8.12 %和 3 2 .2 8% ,平均吸光度分别为 0 .2 44 0± 0 .0 4119,0 .1690± 0 .0 3 613和 0 .13 46± 0 .0 2 195。结论　随着分化程度的降低 ,Smad4在胃癌组织中表达明显减少 ,影响了TGF β信号的传导 ,使其对胃癌细胞的生长抑制作用减弱 ,这在一定程度上促进了胃癌的发展和转移     

Infection with enteric pathogens Salmonella typhimurium and Citrobacter rodentium modulate TGF-beta/Smad signaling pathways in the intestine

ABSTRACT

Salmonella and Citrobacter are gram negative, members of Enterobacteriaceae family that are important causative agents of diarrhea and intestinal inflammation. TGF-β1 is a pleiotropic multifunctional cytokine that has been implicated in modulating the severity of microbial infections. How these pathogens alter the TGF-β1 signaling pathways in the intestine is largely unknown. Streptomycin-pretreated C57BL/6J mouse model colonized with S. typhimurium for 8 hours (acute) and 4 days (chronic) infection and FVB/N mice infected with C. rodentium for 6 days were utilized. Results demonstrated an increase in TGF-β1 receptor I expression (p<0.05) in S. typhimurium infected mouse ileum at both acute and chronic post-infection vs control. This was associated with activation of Smad pathways as evidenced by increased phosphorylated (p)-Smad2 and p-Smad3 levels in the nucleus. The inhibitory Smad7 mRNA levels showed a significant up regulation during acute phase of Salmonella infection but no change at 4d post-infection. In contrast to Salmonella, infection with Citrobacter caused drastic downregulation of TGF receptor I and II concomitant with a decrease in levels of Smad 2, 3, 4 and 7 expression in the mouse colon. We speculate that increased TGF-β1 signaling in response to Salmonella may be a host compensatory response to promote mucosal healing; while C. rodentium decreases TGF-β1 signaling pathways to promote inflammation and contribute to disease pathogenesis. These findings increase our understanding of how enteric pathogens subvert specific aspects of the host-cellular pathways to cause disease.     

外源Smad7基因对肝星状细胞Smad7 mRNA及蛋白表达的影响

目的观察外源Smad7基因能否有效转染肝星状细胞及其对Smad7 mRNA和蛋白表达的影响。方法构建鼠Smad7真核表达重组质粒，脂质体介导转染HSC—T6细胞，以RT—PCR和Western blot检测正常对照组、空质粒组及转染组中Smad7表达情况。结果Smad7真核表达质粒构建成功；外源Smad7体外转染肝星状细胞后，Smad7 mRNA和蛋白水平均显著上调，Smad7转染组与正常对照、空质粒组比较：Smad7 mRNA表达显著增加（P=0．009，0．011），蛋白水平显著上调（P=0．020，0．026），正常对照组、空质粒组Smad7 mRNA和蛋白水平表达差异无统计学意义（P=0．944，0．644）。结论Smad7真核表达质粒构建成功，外源Smad7基因可有效转染肝星状细胞，并显著上调Smad7 mRNA和蛋白水平。     

Smad4在肿瘤侵袭和转移中的作用

转化生长因子β(transforming growth factor beta.TGF-β)是一种对细胞生长、分化和多种生理、病理过程起重要调节作用的细胞因子.TGF-β-Smad4信号通路是肿瘤发生机制中的重要通路,Smad4在TGF-β-Smad通路中处于核心地位.近来大量研究发现,Smad4在肿瘤的侵袭和转移过程中发挥重要作用,本文就此予以综述.     

哺乳类雷帕霉素靶蛋白信号通路对柯萨奇病毒B3诱导的心肌成纤维细胞Smad 3蛋白和Ⅰ型胶原表达调控的实验研究

目的 探讨哺乳类雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对柯萨奇病毒B 3(CVB 3)诱导的心肌成纤维细胞Smad 3蛋白(Smad 3)和Ⅰ型胶原表达的调控作用.方法 CVB 3感染原代培养的SD鼠心肌成纤维细胞,用mTOR的抑制剂-雷帕霉素阻断mTOR信号通路,采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot方法检测细胞Smad 3和Ⅰ型胶原表达.结果 (1)雷帕霉素干预心肌成纤维细胞48 h,RT-PCR检测mTOR/β-肌动蛋白(actin)光密度值分别为1 nmol/L组0.381±0.022、10 nmol/L组0.282±0.014、100 nmol/L组0.263±0.012,均低于对照组1.45±0.04,10 nmol/L组和100 nmol/L组低于1nmol/L组,差异均有统计学意义(P均＜0.05).10 nmol/L雷帕霉素干预心肌成纤维细胞0 h(对照组)、24 h、48 h、72 h,其mTOR/β-actin光密度值分别为0.341±0.022、0.203±0.021、0.163±0.022、0.144±0.013,光密度值随雷帕霉素干预时间的延长而降低(P＜0.05).(2)RT-PCR和Western blot测得对照组、CVB 3组、CVB 3+雷帕霉素组心肌成纤维细胞Smad 3/β-actin光密度值分别为0.63±0.06、1.18±0.03、0.77±0.08,Smad 3/β-actin灰度值分别为0.89±0.07、2.27±0.13、0.131±0.013.RT-PCR测得上述各组Ⅰ型胶原/β-actin光密度值分别为1.13±0.06、1.303±0.012、0.82±0.03.以上结果显示CVB 3组光密度值/灰度值高于对照组,CVB 3+雷帕霉素组低于CVB 3组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 雷帕霉素抑制CVB 3诱导的心肌成纤维细胞Smad 3和Ⅰ型胶原表达,提示mTOR信号通路可能通过调控Smad及Ⅰ型胶原表达,在CVB.3诱导的心肌纤维化过程中起重要作用.