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。     

骨唾液酸蛋白与骨形态发生蛋白体内成骨活性的差异

目的：研究证明，骨唾液酸蛋白可能与骨形成和骨改建有关。实验拟评价骨唾液酸蛋白在大鼠体内的成骨活性并与骨形态发生蛋白相对比。 方法：实验于2006-12／2007—04在解放军广州军区广州总医院动物实验中心完成。①实验分组：8周龄雄性SD大鼠24只，随机数字表法分为骨唾液酸蛋白-β-磷酸三钙复合物组，骨形态发生蛋白-β-磷酸三钙复合物组，β-磷酸三钙组，空白对照组，每组6只。②实验方法：应用重组人骨唾液酸蛋白及骨形态发生蛋白2分别与β-磷酸三钙复合并植入直径8mm的大鼠颅骨骨缺损内。其中骨唾液酸蛋白-β-磷酸三钙复合物组植入骨唾液酸蛋白-β-磷酸三钙复合物，骨形态发生蛋白-β-磷酸三钙复合物组植入骨形态发生蛋白-β-磷酸三钙复合物，β-磷酸三钙只植入β-磷酸三钙，空白对照组未植入任何材料。③实验评估：术后8周取出标本，行大体、X射线、组织学观察及各种植入物的碱性磷酸酶活性。 结果：纳入大鼠24只，均进入结果分析，各组植入物未完全吸收，周围均未见明显炎症反应。①骨唾液酸蛋白-β-磷酸三钙复合物和骨形态发生蛋白-β-磷酸三钙复合物在大鼠颅骨骨缺损内形成新骨，与宿主骨相连接。但骨唾液酸蛋白-β-磷酸三钙复合物组的成骨量、新骨密度、骨组织成熟程度均较骨形态发生蛋白低。②颅骨缺损植入物中骨唾液酸蛋白-β-磷酸三钙复合物组和骨形态发生蛋白-β-磷酸三钙复合物组的碱性磷酸酶活性均高于β-磷酸三钙组及空白对照组俨〈0．01），而骨形态发生蛋白-β-磷酸三钙复合物组的碱性磷酸酶活性比骨唾液酸蛋白-β-磷酸三钙复合物组高（P〈0．05）。 结论：骨唾液酸蛋白在骨缺损环境中具有成骨效应，与骨形态发生蛋白对比，骨唾液酸蛋白成骨效应较弱。     

骨形态发生蛋白诱导成骨增加人工关节稳定性的相关研究

人工关节置换已成为骨科常规治疗手段,旨在增强人工关节稳定性的研究已广泛开展,骨形态发生蛋白是其中惟一能够单独诱导间充质细胞向骨组织方向分化的生长因子,是骨组织形成过程中最关键的调节因子,通过骨形态发生蛋白诱导增加界面成骨量成为加强人工关节稳定性的重要思路,己有一些应用人重组骨形态发生蛋白与不同载体结合用于金属置入体周围进行界面骨整合的研究,也取得了良好的效果。     

联合使用骨形态发生蛋白和碱性成纤维细胞生长因子对成纤维细胞成骨表型的影响

目的 研究联合使用骨形态发生蛋白（rhBMP-2)和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF)对成纤维细胞成骨表型的影响。方法 向培养的成纤维细胞NIH3T3中加入不同浓度的rhBMP-2和bFGF，观察成纤维细胞形态学变化、碱性磷酸酶（ALP）活性与染色的情况和骨钙素表达的变化，同时观察细胞增殖周期的变化。结果 在两种因子作用下，成纤维细胞由长梭形向多角形方向转化，细胞体积增大，细胞内颗粒增多；成纤维细胞ALT活性增高，骨钙素表达增多，细胞内ALP染色加深；细胞增殖周期缩短。结化 联合使用rhBMP-2和bFGF可以促进成纤维细胞成骨表型表达并促进细胞增殖。     

重组腺病毒介导的骨形态发生蛋白9与骨形态发生蛋白2复合纳米羟基磷灰石/聚酰胺多孔支架修复桡骨缺损的比较

背景:课题组采用新的重组腺病毒介导的基因表达手段,与传统方法比较具有高效、方便、安全等优点,可作为进入临床基因治疗应用的潜在有力手段.目的:比较腺病毒介导的人骨形态发生蛋白9(Adv-hBMP-9)与腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2(Adv-hBMP-2)分别复合纳米羟基磷灰石/聚酰胺多孔支架材料修复重建桡骨缺损的效果.方法:新西兰白兔36只,随机分成3组,制成双侧桡骨中段13 mm骨缺损模型.分别植入Adv-hBMP-9+纳米羟基磷灰石/聚酰胺骨、Adv-hBMP-2+纳米羟基磷灰石/聚酰胺骨、Adv-GFP+羟基磷灰石,聚酰胺骨.植入后进行大体观察、X射线摄片、组织学检测.结果与结论:BMP-9组骨缺损完全修复,BMP-2组骨缺损部分修复,而GFP对照组骨缺损修复明显欠佳.提示重组腺病毒介导的BMP-9对桡骨骨缺损后的成骨修复作用强于BMP-2.     

联合使用骨形态发生蛋白和碱性成纤维细胞生长因子对成纤维细胞成骨表型的影响

目的研究联合使用骨形态发生蛋白(rhBMP-2)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对成纤维细胞成骨表型的影响。方法向培养的成纤维细胞NIH3T3中加入不同浓度的rhBMP-2和bFGF,观察成纤维细胞形态学变化、碱性磷酸酶(ALP)活性与染色的情况和骨钙素表达的变化,同时观察细胞增殖周期的变化。结果在两种因子作用下,成纤维细胞由长梭形向多角形方向转化,细胞体积增大、细胞内颗粒增多;成纤维细胞ALP活性增高、骨钙素表达增多,细胞内ALP染色加深;细胞增殖周期缩短。结论联合使用rhBMP-2和bFGF可以促进成纤维细胞成骨表型表达并促进细胞增殖。     

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。     

联合使用骨形态发生蛋白和碱性成纤维细胞6生长因子对成纤维细胞成骨表型的影响

目的 研究联合使用骨形态发生蛋白 (rhBMP 2)和碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)对成纤维细胞成骨表型的影响.方法向培养的成纤维细胞 NIH3T3中加入不同浓度的 rhBMP 2和 bFGF, 观察成纤维细胞形态学变化、碱性磷酸酶 (ALP)活性与染色的情况和骨钙素表达的变化,同时观察细胞增殖周期的变化.结果在两种因子作用下,成纤维细胞由长梭形向多角形方向转化,细胞体积增大、细胞内颗粒增多 ; 成纤维细胞 ALP活性增高、骨钙素表达增多,细胞内 ALP染色加深 ; 细胞增殖周期缩短.结论联合使用 rhBMP 2和 bFGF可以促进成纤维细胞成骨表型表达并促进细胞增殖 .     

Brg1调控重组人骨形态发生蛋白2诱导成骨细胞分化术

背景：Brgl是依赖ATP的染色质改变复合物的核心催化弧基,该亚基在基因的转录调控、复制、重组,骨骼肌的分化、抑制肿瘤的发生等活动中起着重要的作用。目的：探索Brgl基因在骨形态发生蛋白2诱导成骨细胞分化过程中的调控机制。方法：采用胶原酶消化法进行小鼠颅骨成骨细胞的原代培养;分别用0,50,200pg／L的重组人骨形态发生蛋白2诱导原代培养的成骨细胞的分化,摸索骨形态发生蛋白2的最佳作用剂量：实时荧光定量PCR和Westernblot进行骨形态发生蛋白2对Brgl的作用时间的动力学分析：实时荧光定量PCR和钙钴染色法检测敲除Brgl对骨形态发生蛋白2诱导的成骨分化的影响;构建DIx5腺病毒重组表达载体,实时荧光定量PCR和钙钴染色法检测Brgl在骨形态发生蛋白2诱导的成骨分化过程中对Dlx5的调控作用。结果与结论：用自行合成的重组人骨形态发生蛋白2可诱导原代培养小鼠成骨细胞分化,200pg／L剂量有着较好的诱导分化效果;重组人骨形态发生蛋白2可诱导Brgl基因转录水平和翻译水平表达水平上调;敲除Brgl可抑制熏组人骨形态发生蛋白2诱导的成骨分化：Brgl能够调控DIx5的表达水平。说明Brgl通过调控DIx5的表达水平调控重组入骨形态发生蛋白2诱导的小鼠成骨细胞的分化。     

Brg1调控重组人骨形态发生蛋白2诱导成骨细胞分化

背景:Brg1是依赖ATP的染色质改变复合物的核心催化亚基,该亚基在基因的转录调控、复制、重组,骨骼肌的分化、抑制肿瘤的发生等活动中起着重要的作用.目的:探索Brg1基因在骨形态发生蛋白2诱导成骨细胞分化过程中的调控机制.方法:采用胶原酶消化法进行小鼠颅骨成骨细胞的原代培养;分别用0,50,200 μg/L的重组人骨形态发生蛋白2诱导原代培养的成骨细胞的分化,摸索骨形态发生蛋白2的最佳作用剂量;实时荧光定量PCR和Western blot进行骨形态发生蛋白2对Brg1的作用时间的动力学分析;实时荧光定量PCR和钙钴染色法检测敲除Brg1对骨形态发生蛋白2诱导的成骨分化的影响;构建Dlx5腺病毒重组表达载体,实时荧光定量PCR和钙钴染色法检测Brg1在骨形态发生蛋白2诱导的成骨分化过程中对Dlx5的调控作用.结果与结论:用自行合成的重组人骨形态发生蛋白2可诱导原代培养小鼠成骨细胞分化,200 μg/L剂量有着较好的诱导分化效果;重组人骨形态发生蛋白2可诱导Brg1基因转录水平和翻译水平表达水平上调;敲除Brg1可抑制重组人骨形态发生蛋白2诱导的成骨分化;Brg1能够调控Dlx5的表达水平.说明Brg1通过调控Dlx5的表达水平调控重组人骨形态发生蛋白2诱导的小鼠成骨细胞的分化.     

骨形态发生蛋白载体的研究与应用

目的:介绍近几年来骨形态发生蛋白载体的研究及应用进展。资料来源:应用计算机检索PubMed 1965-01/2006-07相关骨形态发生蛋白的文章,检索词“Bone Morphogenetic Protein,BMP and carriers”,限定文章语言种类为English。资料选择:对资料进行初审,选取包括骨形态发生蛋白的文献,然后删除明显与载体无关的研究,对剩余文献查找全文。纳入标准:与骨形态发生蛋白载体研究应用相关的动物实验。排除标准:重复研究、Meta分析类文章。资料提炼:共检索到1000篇关于骨形态发生蛋白的文献,最终纳入37篇符合标准的文献,分别介绍了骨形态发生蛋白成员载体的研究、临床应用及动物实验。资料综合:骨形态发生蛋白具有诱导骨形成活性特点,是目前的研究热点。骨形态发生蛋白应用于修复骨缺损需复合适宜的载体,目前已有多种材料用于其载体,有植入性和注射性载体两类,包括生物陶瓷、骨水泥、高分子多聚体、胶原、纤维蛋白凝块等。这些材料理化性质和生物学性质各不相同,因此与骨形态发生蛋白复合后的载体也各具特色。本文介绍了不同载体与骨形态发生蛋白复合体的各自特点,并回顾了各种载体材料的研究和应用现状。结论:骨形态发生蛋白属于超级转化因子β家族,可诱导骨形成,复合各种载体可应用于骨缺损的修复。     

骨形态发生蛋白-2在口腔医学领域的应用进展

骨形态发生蛋白2(BMP-2)是最主要的骨形成调控因子,可独立诱导骨再生。随着组织工程学的发展,BMP-2在牙齿和骨的先天发育和后天损伤修复中发挥重要作用,它在口腔科学领域中的研究和应用也日渐深入,为口腔各种疾病的治疗提供了新思路。     

骨髓间充质干细胞成骨分化中血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白2的表达

背景：有研究表明血管内皮生长因子可促进内皮细胞增殖、分化和迁移,而骨髓间充质干细胞经诱导分化后细胞自身的血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白2如何表达,却鲜见报道。目的：观察兔骨髓间充质干细胞成骨诱导分化过程中血管内皮细胞生长因子和骨形态发生蛋白2的表达。方法：取第3代新西兰大白兔骨髓间充质干细胞,1d后将细胞分为两组：对照组不更换培养基;诱导组加入成骨诱导培养基进行成骨诱导,流式细胞仪检测其表面抗原。RT-PCR和Western-Blot检测细胞成骨分化过程中血管内皮细胞生长因子和骨形态发生蛋白2的表达。结果与结论：兔骨髓间充质干细胞成骨诱导后,细胞形态由长梭形逐渐变为短梭形,多角形,最后成集落层叠生长;在诱导过程中,碱性磷酸酶活性逐渐增高,与对照组比较有显著性差异（P〈0.05）;诱导7d时Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色、14时骨钙素免疫细胞化学染色、21d时钙化结节染色阳性;RT-PCR和Western-Blot结果显示两组均有骨形态发生蛋白2和血管内皮细胞生长因子表达,诱导后第7,14,21天表达比较,差异有显著性意义（P〈0.05）,第7天,两者表达最强。说明兔骨髓间充质干细胞分离、提取操作简便易行,且有较强的生长增殖能力,可诱导分化为成骨细胞。其在成骨诱导过程中,骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子表达均先增强后减弱,血管内皮细胞生长因子表达可能对血管生成有促进作用。     

骨形态发生蛋白在骨组织工程中的临床应用

目的:总结近年来骨形态发生蛋白在骨组织工程中应用研究的文献,阐明骨形态发生蛋白在骨科的临床应用前景及尚待解决的问题。资料来源:应用计算机检索Medline 1997-01/2005-12期间与骨形态发生蛋白在骨科临床试验研究有关的文章,检索词“BMP,fracture,bone”,并限定文章语言种类为“English”。同时检索清华同方中文系列数据库2000-01/2005-12期间相关文章,检索词“骨形态发生蛋白”。资料选择:对资料进行初筛,选取近年发表的针对性强的文献,同一领域的文献则选择近期发表或权威杂志的文章,排除较陈旧的和重复研究的文章。资料提炼:收集到54篇相关文章,其中35篇属于重复性研究文献,对其余19篇进行分类整理用于综述。资料综合:①骨形态发生蛋白具有促成骨活性:骨形态发生蛋白具有强大的促成骨活性,能够诱导间充质细胞不可逆地分化为骨、软骨组织。②骨形态发生蛋白用于治疗新鲜骨折、骨不连、股骨头坏死及脊柱融合的临床试验:美国食品和药物管理局于2004年认可骨形态发生蛋白2与可吸收胶原海绵复合物用于临床治疗开放性胫骨骨折,2001年正式批准骨形态发生蛋白7植入物(3.5mg骨形态发生蛋白7与1g胶原载体复合)上市用于治疗长骨骨不连,2002年批准美敦力公司的INFUSE/LT-CAGE腰椎融合装置用于前路腰椎融合。③骨形态发生蛋白的载体材料及基因治疗:目前骨形态发生蛋白仍没有最理想的载体,需要根据临床要求选择合适的材料,并对载体材料进行大量的试验研究以不断改进;基因治疗与直接应用骨形态发生蛋白同样具有促进骨缺损修复的能力,且前者具有后者所不具备的一些特点。结论:骨形态发生蛋白在一些国家已进入大规模的临床实验阶段,展现出良好的应用前景。骨形态发生蛋白的载体尚需不断改进。骨形态发生蛋白的基因治疗方法在动物实验阶段已初显成效,用于临床还需研究的进一步深入。