骨形态发生蛋白9诱导骨骼肌源性干细胞的成骨分化

背景:已有实验报道部分骨形态发生蛋白能够诱导间充质干细胞等向成骨细胞的分化。目的:评估骨形态发生蛋白9定向诱导骨骼肌源性干细胞成骨分化的能力。方法:采用Ⅰ型胶原酶和胰蛋白酶二步消化法提取兔骨骼肌源性干细胞,用重组腺病毒的方法将骨形态发生蛋白9导入细胞,通过碱性磷酸酶定量测定、钙盐沉积实验观察骨形态发生蛋白9对于骨骼肌源性干细胞成骨分化的定向诱导作用。结果与结论:成功分离培养兔骨骼肌源性干细胞,免疫细胞化学染色80%以上的细胞呈Sca-1阳性。骨形态发生蛋白9能诱导骨骼肌源性干细胞碱性磷酸酶的表达,且能够促进细胞的钙盐沉积。提示,骨形态发生蛋白9具有定向诱导骨骼肌源性干细胞分化成骨的能力。     

阳离子脂质体介导重组人骨形态发生蛋白-2基因转染的兔骨骼肌干细胞体外成骨分化的实验研究

目的初步探讨阳离子脂质体介导的重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)基因对兔骨骼肌干细胞(SMSCs)体外成骨活性的影响。方法pEGFP-rhBMP-2的扩增、浓度及纯度鉴定。脂质体包裹质粒DNA，转染SMSCs后测定转染率。检测rhBMP-2、碱性磷酸酶(ALP)和Ⅰ型胶原的表达。结果脂质体介导pEGFP-rhBMP-2SMSCs转染后最大转染率为14．18％，rhBMP-2、ALP和Ⅰ型胶原的表达呈阳性，而pEGFP转染的细胞和未染细胞rhBMP-2、ALP和Ⅰ型胶原的表达弱阳性。结论SMSCs是一种较理想的骨组织工程种子细胞。脂质体介导质粒rhBMP-2的基因转移安全性好，但转染率相对较低。     

骨形态发生蛋白9诱导成骨分化及其在骨科中的应用

背景:骨形态发生蛋白9是一种强有力的诱导成骨分化的骨形态蛋白,但对它的研究却偏少。目的:对近年来国内外有关骨形态发生蛋白9诱导成骨分化的研究现状以及其在骨科相关疾病治疗中的应用研究进行综述。方法:应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中2001-01/2011-06关于骨形态发生蛋白9的文章,以"骨形态蛋白-9;成骨分化;骨缺损;脊柱融合;肿瘤"或"bone morphogenetic protein 9,osteogenic differentiation,bone fracture,spinal fusions,tumor"为关键词进行检索。选择近5年内关于骨形态发生蛋白9的近期发表或发表在权威杂志的文章。初检得到91篇文献,根据纳入标准得到34篇文献并进行系统回顾与综述。结果与结论:迄今为止,已发现多种生长因子能够促进骨形成,其中,骨形成蛋白是骨组织形成过程中最关键的调节因子。骨形态发生蛋白9属于骨形态发生蛋白家族,不仅能强有力的诱导间充质细胞、前成骨细胞和肌肉细胞等成骨分化,而且在软骨形成中也具有重要作用。其诱导骨形成机制不完全同于传统的骨形态发生蛋白。动物实验证明其还能促进骨折愈合、诱导脊柱融合,调控肿瘤的迁徙。因此,骨形态发生蛋白9在骨科领域中具有潜在的应用前景。     

骨形态发生蛋白9诱导成骨分化及其在骨科中的应用

背景：骨形态发生蛋白9是一种强有力的诱导成骨分化的骨形态蛋白,但对它的研究却偏少。目的：对近年来国内外有关骨形态发生蛋白9诱导成骨分化的研究现状以及其在骨科相关疾病治疗中的应用研究进行综述。方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中2001-01/2011-06关于骨形态发生蛋白9的文章,以＂骨形态蛋白-9;成骨分化;骨缺损;脊柱融合;肿瘤＂或＂bone morphogenetic protein 9,osteogenic differentiation,bone fracture,spinal fusions,tumor＂为关键词进行检索。选择近5年内关于骨形态发生蛋白9的近期发表或发表在权威杂志的文章。初检得到91篇文献,根据纳入标准得到34篇文献并进行系统回顾与综述。结果与结论：迄今为止,已发现多种生长因子能够促进骨形成,其中,骨形成蛋白是骨组织形成过程中最关键的调节因子。骨形态发生蛋白9属于骨形态发生蛋白家族,不仅能强有力的诱导间充质细胞、前成骨细胞和肌肉细胞等成骨分化,而且在软骨形成中也具有重要作用。其诱导骨形成机制不完全同于传统的骨形态发生蛋白。动物实验证明其还能促进骨折愈合、诱导脊柱融合,调控肿瘤的迁徙。因此,骨形态发生蛋白9在骨科领域中具有潜在的应用前景。     

人骨形态发生蛋白7基因转染对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化性能的影响

背景:骨组织工程中一个重要的研究内容就是如何保持并提高成骨细胞的体内外成骨能力,采用基因转移技术有可能为此问题的解决提供一种新的有效方法.目的:探讨逆转录病毒介导的人骨形态发生蛋白7基因转染对兔骨髓间充质干细胞增殖和向成骨细胞分化的影响.设计:以细胞为研究对象,分组对照,重复观察测量.对象:实验2001-07/2003-07在南方医科大学附属南方医院创伤骨科实验室完成.新西兰大白兔4只由第一军医大学动物实验中心提供,雌雄不拘,体质量1.0～1.5 kg.方法:构建人骨形态发生蛋白7逆转录病毒载体,使用含目的基因的病毒液感染骨髓间充质干细胞,免疫组织化学方法检测人骨形态发生蛋白7蛋白的表达.四甲基偶氮唑盐法检测细胞增殖能力,使用流式细胞仪检测细胞周期,NPP法检测碱性磷酸酶合成情况.主要观察指标:主要结局:①细胞增殖检测结果.②碱性磷酸酶检测结果.次要结局:①转染骨髓间充质干细胞中人骨形态发生蛋白7蛋白的表达.②细胞周期检测结果.结果:经骨形态发生蛋白7基因转染的兔骨髓间充质干细胞免疫组织化学检测显示有人骨形态发生蛋白7的阳性表达.经人骨形态发生蛋白7基因转染的兔骨髓间充质干细胞增殖能力无明显改变(P＞0.05).经转染的骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶合成(294.592&;#177;86.567)nkat/L与转染空载体(155.231&;#177;86.567)nkat/L、未转染的骨髓间充质干细胞(160.866&;#177;91.585)nkat/L相比较差异有显著性意义(F=5.660,P＜0.05).结论:经骨形态发生蛋白7基因转染的骨髓间充质干细胞能够合成表达外源骨形态发生蛋白7,人骨形态发生蛋白7基因转染能够促进体外培养的骨髓间充质干细胞向成骨细胞转化,可用于以骨髓间充质干细胞为种子细胞的组织工程化骨组织的构建和进一步应用.     

碱性成纤维生长因子和人重组骨形态发生蛋白2诱导分化兔骨髓间充质干细胞

背景：骨髓间充质干细胞依赖特定的生长和分化因子能分化为骨、软骨、脂肪等不同组织。人重组骨形态发生蛋白2有明显的骨诱导作用，能诱导未分化的骨髓间充质干细胞不可逆地形成骨与软骨，并最终导致新骨生成；碱性成纤维生长因子亦参与调控骨髓间充质于细胞的软骨与骨的分化。目的：观察碱性成纤维生长因子和人重组骨形态发生蛋白2对兔骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响，以便寻求合适的骨形成诱导方法以代替常规的成骨培养体系。设计：随机对照实验。单位：解放军第四军医大学唐都医院骨肿瘤研究所。材料：培养的兔骨髓间充质干细胞。方法：实验于2004-06／12在第四军医大学唐都医院骨肿瘤研究所暨全军骨科中心完成。①体外培养的兔骨髓间充质干细胞分别经3种不同的生长因子（100μg／L人重组骨形态发生蛋白2，100μg／L碱性成纤维生长因子，100μg/L人重组骨形态发生蛋白2加100μg/L碱性成纤维生长因子）和成骨培养体系处理。②其增殖和分化通过四甲基偶氮唑盐比色法，碱性磷酸酶、骨钙素检测和钙结节Von Kossa染色观察。主要观察指标：通过检测增殖率和碱性磷酸酶活性比较不同生长因子对兔骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响。结果：①人重组骨形态发生蛋白2能促进兔骨髓间充质干细胞的增殖和分化，特别是其分化。②碱性成纤维生长因子能刺激兔骨髓间充质干细胞的增殖，与对照组相比，细胞增值率提高近100％；虽然对兔骨髓间充质干细胞分化无明显影响，但其能促进人重组骨形态发生蛋白2对兔骨髓间充质干细胞分化。结论：碱性成纤维生长因子和人重组骨形态发生蛋白2是兔骨髓间充质干细胞有效的分化因子，两者在体外都能促进兔骨髓间充质干细胞的增殖和分化。碱性成纤维生长因子和人重组骨形态发生蛋白2能协同作用加速骨诱导及骨形成，可以用作分化骨组织工程中的种子细胞。     

骨形态发生蛋白2复合脂肪源性干细胞修复兔缺血性股骨头坏死

背景:骨形态发生蛋白2和脂肪源性干细胞都有很强的成骨能力,对于缺血性股骨头坏死的修复有重要意义.目的:观察骨形态发生蛋白2体内复合脂肪源性干细胞成骨治疗兔股骨头缺血坏死的疗效.方法:48只新西兰大白兔采用液氮冷冻法造模,随机分为对照组,髓芯减压组,脂肪源性干细胞组,骨形态发生蛋白2复合脂肪源性干细胞组.结果与结论:脂肪源性干细胞组与骨形态发生蛋白2复合脂肪源性干细胞组兔股骨头坏死区域的组织修复旺盛,新生骨小梁较多且逐步强化,X射线未见明显的囊性变和股骨头塌陷发生.在8周时骨形态发生蛋白2复合脂肪源性干细胞组骨小梁及骨髓组织生长较单纯脂肪源性干细胞组更旺盛.表明骨形态发生蛋白2因子复合脂肪源性干细胞植入股骨头坏死模型后成骨较多,修复坏死区域功能较强.     

骨形态发生蛋白2复合脂肪源性干细胞修复兔缺血性股骨头坏死

背景：骨形态发生蛋白2和脂肪源性干细胞都有很强的成骨能力,对于缺血性股骨头坏死的修复有重要意义。目的：观察骨形态发生蛋白2体内复合脂肪源性干细胞成骨治疗兔股骨头缺血坏死的疗效。方法：48只新西兰大白兔采用液氮冷冻法造模,随机分为对照组,髓芯减压组,脂肪源性干细胞组,骨形态发生蛋白2复合脂肪源性干细胞组。结果与结论：脂肪源性干细胞组与骨形态发生蛋白2复合脂肪源性干细胞组兔股骨头坏死区域的组织修复旺盛,新生骨小梁较多且逐步强化,X射线未见明显的囊性变和股骨头塌陷发生。在8周时骨形态发生蛋白2复合脂肪源性干细胞组骨小梁及骨髓组织生长较单纯脂肪源性干细胞组更旺盛。表明骨形态发生蛋白2因子复合脂肪源性干细胞植入股骨头坏死模型后成骨较多,修复坏死区域功能较强。     

骨形态发生蛋白9的成骨效应研究与进展

背景:组织工程人工骨是解决传统植骨骨量不足,新骨形成缓慢的有效途径,而寻找促进细胞增殖和成骨分化的因子和技术是目前研究组织工程骨的关键领域.目的:全面了解骨形态发生蛋白9 的成骨机制、作用及表达纯化的方法,为更好的实现成骨分化因子在临床促进骨形成,解决骨缺损修复奠定基础.方法:检索PubMed 数据库2000-01/2010-12 及CNKI数据库2006-01/2010-12 收录的骨形态发生蛋白9 相关综述和论文报告,并分析其成骨机制、作用及表达纯化的方法几个方面的研究进展.结果与结论:共纳入骨形态发生蛋白9 的相关文献21 篇.在骨形态发生蛋白9 诱导成骨过程中,经典Wnt 信号通路、Hey1、碱性螺旋-环-螺旋蛋白和过氧化物酶增殖体活化受体2、激活素受体样激酶1 和2、胰岛素生长因子2 及类维生素A 等机制都起着重要的作用.目前,骨形态发生蛋白9 已经在体内外被证实是成骨能力最强的转化生长因子.对骨形态发生蛋白9 的研究主要是通过重组腺病毒作为载体,但目前构建的病毒载体会有许多编码蛋白质的基因,其表达产物免疫原性很强,应用上存在安全隐患.有学者将真核质粒作为载体,转染真核细胞中,得到骨形态发生蛋白4.能否用此方法得到骨形态发生蛋白9,从而解决腺病毒应用的安全性问题,为临床治疗骨缺损等提供生物技术支持,还有待进一步的研究证实.     

骨形态发生蛋白9的成骨效应研究与进展

背景：组织工程人工骨是解决传统植骨骨量不足,新骨形成缓慢的有效途径,而寻找促进细胞增殖和成骨分化的因子和技术是目前研究组织工程骨的关键领域。目的：全面了解骨形态发生蛋白9的成骨机制、作用及表达纯化的方法,为更好的实现成骨分化因子在临床促进骨形成,解决骨缺损修复奠定基础。方法：检索PubMed数据库2000-01/2010-12及CNKI数据库2006-01/2010-12收录的骨形态发生蛋白9相关综述和论文报告,并分析其成骨机制、作用及表达纯化的方法几个方面的研究进展。结果与结论：共纳入骨形态发生蛋白9的相关文献21篇。在骨形态发生蛋白9诱导成骨过程中,经典Wnt信号通路、Hey1、碱性螺旋-环-螺旋蛋白和过氧化物酶增殖体活化受体γ2、激活素受体样激酶1和2、胰岛素生长因子2及类维生素A等机制都起着重要的作用。目前,骨形态发生蛋白9已经在体内外被证实是成骨能力最强的转化生长因子。对骨形态发生蛋白9的研究主要是通过重组腺病毒作为载体,但目前构建的病毒载体会有许多编码蛋白质的基因,其表达产物免疫原性很强,应用上存在安全隐患。有学者将真核质粒作为载体,转染真核细胞中,得到骨形态发生蛋白4。能否用此方法得到骨形态发生蛋白9,从而解决腺病毒应用的安全性问题,为临床治疗骨缺损等提供生物技术支持,还有待进一步的研究证实。     

骨形成蛋白4诱导成年大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元的能力

目的骨形成蛋白 4( bone morphogenetic protein 4,BMP4)体外诱导成年大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元的能力. 方法采用 BMP4体外定向诱导第五代骨髓间充质干细胞,免疫组化鉴定神经丝蛋白( NF)、胶质纤维酸性蛋白( GFAP)的表达. 结果成年大鼠骨髓间充质干细胞受 BMP4诱导后出现神经元样细胞 ,细胞免疫组化显示诱导出的神经元样细胞 NF表达阳性,诱导后 5 h, 12 h, 1 d, 3 d, 5 d和 7 d的 NF神经样细胞阳性率分别为 (40± 7)%, (71± 6)%, (58± 3)%, (53± 6)% , (37± 5)%, (13± 2)% ,诱导后 12 h,NF神经元样细胞阳性表达到高峰 ,与诱导后 5 h比较,差别有显著性 (t=1.380～ 2.621,P< 0.05). 结论 BMP4可以在体外诱导成年大鼠骨髓间充质分化为神经元.     

小鼠胚胎干细胞向成骨样时段性细胞分化的形态学特点

背景:纳米羟基磷灰石具有良好的生物活性和相容性,在体外可与细胞短时间内形成紧密结合,是骨组织工程可植入性的材料。目的:观察小鼠胚胎干细胞分化为成骨样时段性细胞的形态学特点。方法:取C57小鼠胚胎干细胞进行培养,将P3胚胎干细胞制备拟胚体。通过碱性磷酸酶、免疫组织化学OCT-4、SOX2、NANOG对原代胚胎干细胞进行鉴定;通过茜素红S、Ⅰ型胶原、冯库萨染色对成骨诱导后的细胞(L-维生素C、β-磷酸甘油、地塞米松)进行检测;扫描电镜观察与纳米羟基磷灰石材料复合培养时细胞的形态及增殖情况。结果与结论:拟胚体贴壁后7d,各组碱性磷酸酶表达即发生变化,14d后碱性磷酸酶表达逐渐增加,光镜下可见轮廓清晰大小不等的绿色结节。茜素红S染色镜下可见橙红色、边界清晰和直径大小不等的结节。冯库萨染色14d可见细胞团内有黑色沉淀,21d后黑色沉淀面积增大。胚胎干细胞与纳米羟基磷灰石材料体外复合培养1,3,5,7,10d,细胞大部分呈细胞团样生长。提示在维生素C、β-磷酸甘油、地塞米松共同作用下,有效促进了胚胎干细胞成骨细胞的产生,胚胎干细胞与支架材料复合培养结合程度高,可用来构建组织工程骨。     

脐带间充质干细胞向成骨细胞分化的潜能

背景: 人脐带间充质干细胞含量丰富,较为原始,分化能力强,免疫原性低,是细胞治疗的理想靶细胞.目的: 体外分离培养脐带间充质干细胞并将其定向诱导为成骨细胞.方法: 无菌条件下培养脐带间充质干细胞,分为诱导组和对照组,诱导组用成骨诱导液处理、对照组为干细胞培养液处理.倒置光显微镜观察细胞形态,MTT法测细胞增殖,荧光双染法检测细胞活力,流式细胞仪检测细胞周期与细胞表面标记.诱导后:检测碱性磷酸酶,Von Kossa染色分析钙盐沉积,RT-PCR检测骨桥蛋白基因、碱性磷酸酶、骨唾液蛋白mRNA的表达.结果与结论: 传代细胞形态稳定、活力好,高标达CD44.诱导后von Kossa染色表现为阳性.碱性磷酸酶活性诱导组比对照组高(P<0.05),不同时间点比较21 d最高(P<0.05).RT-PCR显示:诱导组21,28d碱性磷酸酶mRNA表达均较与对照组增强(P<0.05).诱导组有骨唾液蛋白和骨桥蛋白基因mRNA表达.提示,人脐带间充质干细胞能够定向分化为成骨细胞.     

中药诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景：近年来研究显示,中药在诱导骨髓间充质干细胞向成骨方向分化起到积极作用。目的：综述中药诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的研究进展。方法：以＂中药,骨髓间充质干细胞,成骨细胞＂为检索词,检索万方医学数据库中2004年1月至2012年4月的文献,纳入中药诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的相关研究,最终入选18篇文章进行总结分析。结果与结论：中药血清药理学认为中药血清既能去除中药内未知的毒性又能反映中药的药效,在上述理论的指导下,许多学者将含补肾、接骨等中药血清应用于诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的研究。结果显示,这些单味中药、单味药提取物、复方药含药血清均可以促进体外培养的骨髓间充质干细胞诱导分化为成骨细胞,具有安全、使用简便等特点。     

干细胞中的骨形态发生蛋白信号转导机制

学术背景:骨形态发生蛋白属于TGF-β超家族的一类多功能分泌型信号分子,通过信号级联传导调节胚胎形态特征、组织器官的发育以及生殖细胞的分化;还能促进干细胞沿不同的方向分化与凋亡.骨形态发生蛋白在不同类型的干细胞中,其信号转导途径呈多样化;目前原因还不十分明确,但研究表明可能与受体或其细胞中多重信号的整合作用有关.目的:综述骨形态发生蛋白信号转导途径在几种类型干细胞中所发挥的作用及其转导机制.检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库 2007-04/07的相关文献,检索词"bone morphogenetic protein,the differentiation and proliferation of stem cell",并限定文章语言种类为English.共检索到45篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①文章所述内容应与骨形态发生蛋白信号转导途径相关.②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章.排除标准:①重复性研究.②Meta分析.文献评价:文献的来源主要是通过对骨形态发生蛋白信号转导途径方面内容进行汇总分析.所选用的31篇文献中,2篇为综述,其余均为临床或基础实验研究.资料综合:①骨形态发生蛋白信号属于激酶转导系统,可通过Smads或p38 MAPK通路传递信号,在转导过程中受多种细胞内外因素的调节.②骨形态发生蛋白信号强弱、时间以及下游信号通路均对早期胚胎干细胞的增殖和分化产生重要影响,可能与Wnts信号通路等多重级联交互作用有关.③骨形态发生蛋白信号可促进神经干细胞向神经元和神经胶质细胞分化,抑制胰脏祖细胞的分化.骨形态发生蛋白4通过抑制分化作用和阻止其前体细胞的增殖这两方面来调节毛细胞数量,还能促进眼胚胎细胞的增殖与凋亡.骨形态发生蛋白和Nodal信号能通过与膜受体竞争性结合调节中胚层祖细胞的发育、增殖与分化.结论:骨形态发生蛋白信号通路受细胞内外多种因素调控,能调控各种来源干细胞的分化与增殖,调节靶基因的转录.但其只是干细胞特性的调节因子,不是干细胞增殖与分化的标记物.目前,骨形态发生蛋白信号转导与整合作用的细胞学机制、信号转导作用的时间与空间位置等问题还有待进一步研究.     

骨形态蛋白2诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞的实验研究

目的 观察骨形态蛋白2体外诱导骨髓间充质干细胞(BMMSCs)定向分化为心肌样细胞的作用.方法 采用密度梯度离心法分离大鼠BMMSCs,取第4代BMMSCs进行诱导:骨形态蛋白2组(BMP-2,终浓度为10 μg/L),空白对照组.诱导24h后更换常规培养液继续培养4周.倒置相差显微镜观察细胞的形态学变化,免疫荧光染色法鉴定诱导后BMMSCs中心肌特异性肌钙蛋白I(cTnI)的表达,Western Blot检测诱导2周和4周后Cx43以及cTnI的表达量,流式细胞计数法计算心肌样细胞诱导分化率.结果 原代培养的BMMSCs 2周形成集落,呈梭形或星形.传代细胞体积变大,诱导后细胞呈长梭形,呈一致性生长,并出现肌岛样结构.免疫荧光染色结果显示诱导后BMMSCs表达cTnI.Western Blot检测结果提示诱导后Cx43以及cTnI均明显增多,4周组明显高于2周组.流式细胞计数法显示:BMP-2组心肌样细胞诱导率为(17.9±0.8)％.结论 骨形态蛋白2可在体外诱导大鼠BMMSCs定向分化为心肌样细胞,其诱导分化率高.     

骨形态发生蛋白2体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景:目前研究者尝试使用各种细胞因子、中药单体和组织裂解液等诱导剂作用于其分化过程,用以修复梗死的心肌组织。目的:探索骨形态发生蛋白2在大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞过程中的作用。方法:分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞。应用含有骨形态发生蛋白2的培养基定向诱导培养(对照组为普通培养基培养)72h,其后换用普通培养基继续培养4周。结果与结论:初分离的细胞经纯化培养后,显示CD29阳性、CD34阴性,符合骨髓间充质干细胞的特征,生长曲线显示各代细胞生长规律相近。经骨形态发生蛋白2体外诱导培养后,细胞形态狭长,排列紧密、方向一致。分化后的细胞均阳性表达C-TnI、C-TnT、desmin、α-sarcomericactin和P38MAPK。空白对照组则基本不表达以上蛋白。提示骨形态发生蛋白2可以诱导大鼠骨髓间充质干细胞体外定向分化为心肌样细胞,是骨髓间充质干细胞体外心肌分化的一种新的有效诱导剂。