不同剂量重组人骨形态发生蛋白2对人成骨肉瘤细胞系SaOS-2成骨活性的影响

目的 探讨不同剂量的重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)对人成骨肉瘤细胞系SaOS-2成骨活性的影响.方法 将体外培养的SaOS-2细胞分别暴露于0(对照)、2、20、200μg/L的rhBMP-2中,培养12、24、48 h后,以实时荧光定量PCR方法测定SaOS-2细胞碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(BGP)mRNA的表达水平.结果 SaOS-2细胞ALP和BGP mRNA表达量随rhBMP-2刺激剂量的增加呈上升趋势.20μg/L rhBMP-2作用48 h(1.60±0.64)和200 μg/L rhBMP-2作用12、48 h(1.70±0.41、1.80 ±0.19)SaOS-2细胞ALP mRNA 相对表达量较同一时间段对照组(12、48 h分别为0.80±0.25、0.74±0.21)明显升高(P均<0.05).2μg/LrhBMP-2作用24 h(1.67±0.33)、20μg/L rhBMP-2作用12、24 h(2.42±0.13、1.82±0.14)和200 μg/L rhBMP-2作用12、24 h(1.46±0.11、1.24 ±0.07)SaOS-2细胞BGP mRNA相对表达量较同一时间段对照组(12、24 h分别为1.01±0.14、0.84±0.12)明显升高(P均<0.05).结论 rhBMP-2能明显刺激SaOS-2细胞ALP、BGP mRNA表达升高,并呈现剂量一效应关系,但表现的剂量特征不同.

Abstract：

Objective To investigate the effect of recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2) on the osteogenic activities of human osteosarcoma cell line SaOS-2. Methods SaOS-2 cells were exposed to rhBMP-2 for 12,24,48 h at 0(control) ,2,20,200 μg/L, respectively. The mRNA expression of alkaline phosphatase(ALP) and bone gla(BCP) were detected by real time polymerase chain reaction. Results The mRNA expression of ALP and BGP of SaOS-2 cells increased gradually with rhBMP-2. The mRNA expression of ALP of the 20 μg/L group exposed for 48 h(1.60 ± 0.64), and the 200 μg/L group exposed for 12,48 h(1.70 ± 0.41, 1.80±0.19) were significantly higher than those of control (12 h: 0.80±0.25, 48 h: 0.74±0.21, allP<0.05). The mRNA expression of BGP of the 2 μg/L group exposed for 24 h(1.67 ± 0.33), the 20 μg/L group exposed for 12,24 h(2.42 ± 0.13,1.82 ± 0.14) and the 200 μg/L group exposed for 12,24 h(1.46 ± 0.11,1.24 ± 0.07) were significantly higher than those of control( 12 h: 1.01 ± 0.14, 24 h: 0.84 ± 0.12, all P< 0.05). Conclusions rhBMP-2 can promote the mRNA expression of ALP and BGP of SaOS-2 cells. They have a dose-response relationship, but represent a different dose-response effect.     

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。     

氟剂对成骨细胞成骨功能表达的影响

目的　从不同剂量氟化钠 (NaF)对大鼠成骨细胞 (OB)功能表达的影响 ,研究氟剂促进成骨作用的机制及剂量效应关系。方法　经酶消化法从新生 2 4hSpregne Dawley (SD)种乳鼠头盖骨分离得到的成骨细胞。在 10 -7～ 5× 10 -4mol/LNaF中培养。用生化法测定细胞碱性磷酸酶 (ALP)活性 ,用放射免疫法测定培养液中骨钙素 (OC)含量。结果　NaF对细胞ALP活性的影响呈双向 ,即低浓度NaF(10 -7～ 10 -5mol/L)增加ALP活性 ,高浓度NaF (10 -4～ 5× 10 -4mol/L)则抑制ALP活性 ;对骨钙素产生和分泌的影响则呈单向 ,即各浓度NaF均刺激细胞骨钙素分泌 ,并与氟剂剂量呈正相关 ,其中 5× 10 -4mol/L组骨钙素水平最高 ,与对照组相比增加 6 7 14 % (P <0 0 5 )。结论　适量氟剂能增加成骨细胞ALP的活性及骨钙素的产生 ,促进成骨细胞的骨形成功能 ,但有效剂量范围狭窄     

儿童大骨节病骨碱性磷酸酶活性观察

于１９９６年７月￣１０月，对大骨节病区１３６例，非病区４６例，７￣１２岁儿童，进行了右手Ｘ线检查，同时测定了骨碱性磷酸酶（ＢＡＬＰ），结果查出大骨节病４６．３２％，ＢＡＬＰ查了５６．６２％，ｘ线诊断与ＢＡＬＰ诊断符合率为９２．０６％。在大骨节病区Ｘ线检查正常者，ＢＡＬＰ检出阳性率为２６．０３％，结果证明，ＢＡＬＰ测定方法，对儿童大骨节病筛查及诊断有较高的临床应用价值。     

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.     

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。     

骨形态发生蛋白与血管钙化研究进展

近年血管钙化的细胞分子机制研究结果表明,血管钙化形成过程是一个与骨发育相似的,主动的,可预防和可逆转的高度可调控的生物学过程。1965年Urist发现骨形态发生蛋白（bonemorphogeneticproteins,BMPs）．到目前为止,已发现30余种成员,其中以BMP-2的作用最为重要。它们是一类唯一能够单独诱导骨组织形成的局部生长因子,     

辛伐他汀对成骨细胞成骨能力的影响

目的　研究辛伐他汀促进成骨作用的机制及量效关系。方法　取成人的髂骨松质骨 ,采用胶原 胰蛋白酶消化 ,获得松质骨中的成骨细胞 ,进行纯化和培养。在此基础上添加不同浓度的辛伐他汀 ( 1× 1 0 - 1 1 、1× 1 0 - 9、1× 1 0 - 7、1× 1 0 - 6、1× 1 0 - 5、5× 1 0 - 5 mol/L)并进行培养。用生化法测定细胞碱性磷酸酶 (ALP)活性 ,用放射免疫法测定细胞培养液中骨钙素 (OC)和细胞间质含钙量。结果　辛伐他汀对成骨细胞ALP活性和骨钙素分泌的影响均呈正相关 ,即各浓度辛伐他汀对ALP活性、骨钙素的分泌和成骨细胞的成骨能力均有刺激作用 ,并与辛伐他汀剂量呈正相关。结论　辛伐他汀能增加成骨细胞的ALP活性和骨钙素的产生 ,提高成骨细胞的成骨能力。     

骨形态发生蛋白-2碱性成纤维细胞生长因子及Cbfa1在强直性脊柱炎病理性成骨过程中的表达及意义

目的 探讨骨形态发生蛋白2(BMP-2)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和核心蛋白结合因子(Cbfal)在强直性脊柱炎(AS)病理性成骨过程中的表达及意义.方法 通过原位杂交技术检测20例AS患者骶髂关节滑膜组织与20例股骨颈骨折髋关节置换患者(对照组)髋关节滑膜组织中BMP-2、bFGF和Cbfa1的表达情况,用图像分析系统统计阳性细胞与阴性细胞的灰度值.结果 在AS患者骶髂关节滑膜组织中BMP-2、bFGF和Cbfa1阳性表达,而对照组髋关节滑膜组织中BMP-2、bFGF和Cbfa1阴性表达,细胞的图像灰度值比较差异有统计学意义(P＜0.01).结论 BMP-2、bFGF和Cbfa1均为AS病理性成骨过程中重要的成骨因子,它们与AS骶髂关节成骨硬化过程密切相关.     

骨形态发生蛋白2、6在肝癌中的表达及意义

目的:研究骨形态发生蛋白2、6(BMP-2、6)在肝癌组织中的表达,并探讨其与肝癌生物学行为的关系.方法:应用半定量逆转录聚合酶链反应(RTPCR)和Western blot检测30例正常肝脏组织和30例肝癌组织的BMP-2、6的表达水平.结果:正常肝脏组织BMP-2、6 mRNA相对表达量显著低于肝癌组织(0.3245±0.1127vs 0.8298±0.1187,0.2947±0.1853 vs 0.7145±0.1373,均P<0.05),Ⅲ、Ⅳ期肝癌组织BMP-2、6 mRNA相对表达量显著高于Ⅰ、Ⅱ期(0.92431±0.1234 vs 0.69355±0.1925,0.8354±0.1423 vs 0.6043±0.1234,均P<0.05).We s t e r n b l o t检测有远处转移的肝癌组织BMP-2、6表达高于无远处转移的肝癌组织(0.9854±0.2888 vs 0.6244±0.3087,0.9076±0.1276 vs 0.5678±0.2493,均P<0.01).结论:BMP-2、6在肝癌中表达上调,可能在肝癌的发生发展中起着重要的作用,其表达上调可能促进肝癌的浸润和转移.     

骨碱性磷酸酶同工酶的测定及其应用

目的比较琼脂糖电泳法和单克隆抗体法（单抗法）检测骨碱性磷酸酶（ＡＬＰ）同工酶，探讨老年妇女骨质疏松患者骨密度与骨ＡＬＰ的相关性。方法采用琼脂糖电泳法、单抗法和热失活法测定３０例老年妇女健康体检者和５０例骨质疏松患者血清骨ＡＬＰ，并用双能Ｘ线骨密度仪测定其腰椎２～４（Ｌ２～４）的骨密度。结果琼脂糖电泳法与单抗法对于检测骨ＡＬＰ的相关系数为０．９２（Ｐ＜０．００１），热失活法与单抗法的相关系数为０．８０（Ｐ＜０．００５）。总ＡＬＰ、骨ＡＬＰ活性与Ｌ２～４骨密度的相关系数分别为－０．３５（Ｐ＜０．００５）和－０．４８（Ｐ＜０．００１）。结论琼脂糖电泳法检测骨ＡＬＰ与单抗法具有良好相关性。骨ＡＬＰ活性与Ｌ２～４骨密度呈显著负相关。     

人重组骨形态发生蛋白2和13对软骨细胞蛋白多糖基因表达调控的研究

目的 研究重组人骨形态发生蛋白(rhBMP)2和rhBMPl3对软骨细胞蛋白多糖基因表达的调控作用.方法 采用1,9二甲基亚甲蓝比色法检测高(625 ng/ml)、中(125 ng/ml)和低(25 ng/ml)浓度组的rhBMP2和rhBMP13对软骨细胞硫化糖胺聚糖生成的影响;采用反转录聚合酶链反应测定3种不同浓度组的rhBMP2和rhBMP13对软骨细胞聚集蛋白聚糖mRNA表达的影响;用Hoechst Dve法检测不同浓度组的rhBMP2和rhBMP13对软骨细胞的增殖作用.结果 与对照相比,不同浓度的rhBMP2和rhBMP13促进软骨聚集蛋白聚糖mRNA的表达差异均有统计学意义(P＜0.05);在DNA的检测中,与对照相比,不同浓度组的rhBMP2和rhBMP13促进软骨细胞增殖差异均无统计学意义.结论 rhBMP2和rhBMP13均能增加软骨细胞聚集蛋白聚糖的表达,rhBMP2比rhBMP13对软骨细胞基因表达有更大的正向调控作用.但rhBMP2和rhBMP13对软骨细胞增殖差异无统计学意义.     

Bone morphogenetic proteins and their antagonists

Skeletal homeostasis is determined by systemic hormones and local factors. Bone morphogenetic proteins (BMPs) are unique because they induce the commitment of mesenchymal cells toward cells of the osteoblastic lineage and also enhance the differentiated function of the osteoblast. BMP activities in bone are mediated through binding to specific cell surface receptors and through interactions with other growth factors. BMPs are required for skeletal development and maintenance of adult bone homeostasis, and play a role in fracture healing. BMPs signal by activating the mothers against decapentaplegic (Smad) and mitogen activated protein kinase (MAPK) pathways, and their actions are tempered by intracellular and extracellular proteins. The BMP antagonists block BMP signal transduction at multiple levels including pseudoreceptor, inhibitory intracellular binding proteins, and factors that induce BMP ubiquitination. A large number of extracellular proteins that bind BMPs and prevent their binding to signaling receptors have emerged. The extracellular antagonists are differentially expressed in cartilage and bone tissue and exhibit BMP antagonistic as well as additional activities. Both intracellular and extracellular antagonists are regulated by BMPs, indicating the existence of local feedback mechanisms to modulate BMP cellular activities. This work was supported by Grant AR21707 from the National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases.     

氟对鼠成骨细胞BMP表达的影响及锌的拮抗作用

目的：研究氟对大鼠成骨细胞中骨形态发生蛋白(BMP-2)表达的影响以及锌制剂能否拮抗氟化物的作用。方法：体外培养SD乳鼠成骨细胞，给予不同剂量氟或／和锌制剂，测定细胞增殖及AKP活性，通过免疫组化方法对各组成骨细胞表达BMP-2进行定量分析。结果：10^-4mol/L ZnSO4及10^-5mol/L NaF能促进细胞增殖，增强AKP活性；10^-3mol／L NaF则抑制细胞增殖及AKP活性；高氟(10^-3mol／L)可促进BMP-2表达，但10^-4mol／L ZnSO4加入高氟组后未发现有抑制BMP-2表达的作用。结论:高氟可促进成骨细胞BMP-2表达，锌制剂能拮抗高氟的毒性作用，但对BMP-2的表达无拮抗作用。     

腺病毒介导的人骨形态发生蛋白-7基因转染大鼠骨髓基质干细胞及其表达

目的 利用人骨形态发生蛋白-7(hBMP-7)腺病毒表达载体(Ad-hBMP-7)转染大鼠骨髓基质干细胞(BMSC)的方法,观察Ad-hBMP-7转染后对BMSC分化的影响,探讨基冈治疗的可能性.方法 获取Wistar大鼠BMSC,并分为3组:Ad-hBMP-7转染组、Ad-绿色荧光蛋白(Ad-GFP)转染组、未转染组.将Ad-hBMP-7和Ad-GFP的病毒液分别转染体外培养的大鼠BMSC,用RT-PCR法检测hBMP-7 mRNA的表达,7 d后用Western blot法检测hBMP-7的蛋白表达,同时进行碱性磷酸酶(ALP)染色.结果 在Ad-hBMP-7转染组,RT--PCR可检测到hBMP-7 mRNA的表达(470 bp),Western blot可检测到hBMP-7蛋白分泌(相对分子质量为15×103),转染后第10天ALP染色多数细胞-胞浆呈棕黑色阳性着色;而Ad-GFP转染组和未转染组ALP染色阳性细胞少见并且未检测到hBMP-7蛋白分泌.结论 Ad-hBMP-7基因可高效转染BMSC,促进BMSC向成骨细胞转化,为利用hBMP-7开展局部基因治疗的研究奠定了基础.     

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.     

碘缺乏大鼠肾脏解耦联蛋白2与骨形态发生蛋白2的表达

目的 通过测定碘缺乏大鼠肾脏解耦联蛋白(UCP)2、骨形态发生蛋白(BMP)2的表达,探讨其表达的改变与分布.方法 实验前适应性喂养1周,应用随机数字表法将雌性Wistar大鼠分为3组:轻度低碘组(MIDG组)和重度低碘组(SIDG组),并设适碘组为正常对照组(CL组)(日总碘摄入量分别为5.00,1.24,10.00μg/d),每组10只,通过免疫组化等方法观察实验大鼠离体肾脏UCP2、BMP2的表达,并对结果进行相关统计学分析.结果 与CL组相比,MIDG组血游离T3、总T3、总T4水平下降(t=2.54,1.81,4.41,P＜0.05),仅血游离T4下降不明显,差异无统计学意义.SIDG组血游离T3、游离T4、总T3、总T4水平均明显下降(=6.68,20.25,5.38,21.56,P＜0.01),与MIDG组相比,SIDG血激素水平下降更明显(t=3.19,15.45,6.93,13.48,P＜0.05).免疫组化显示,UCP2与BMP2少量表达于肾小球,主要表达于肾皮质远端肾小管.与CL组相比,MIDG组和SIDG组UCP2、BMP2表达量明显减少(t=5.72,8.79,8.74,18.63,P＜0.01),与MIDG组相比,SIDG组下降更明显(t=7.43,11.77,P＜0.01).同时相关性分析显示这种下降趋势与血游离T4水平呈明显正相关(r=0.81,0.82).结论 碘缺乏可以导致甲状腺功能减退症(甲减),甲减大鼠肾脏UCP2、BMP2表达降低.