骨形态发生蛋白-9研究现状

骨形态发生蛋白(BMP)具有多种生物学功能,BMP-9是骨骼系统已知BMP家族中成骨活性最强的成员之一,其骨诱导活性不会受到免疫反应的较大抑制,故也是该家族中唯一能在有免疫能力的动物体内显著诱导骨形成的成员.目前研究证实,动物模型中BMP-9可有效地修复骨缺损和诱导脊柱融合,此外对神经系统、肝脏等骨外器官和组织也具有生物学作用.     

骨形态发生蛋白信号传导和功能调节的结构基础

骨形态发生蛋白(BMP)是已知最具特异性的骨形成诱导因子.BMP通过先后结合并活化细胞膜表面Ⅱ型受体(BMP-RⅡ)和Ⅰ型受体(BMP-RⅠ),进而激活Smad蛋白细胞内信号传导通路,最终诱导细胞核内的靶基因转录及蛋白表达这一经典信号传导途径来发挥其生物活性.BMP信号传导途径中某些关键步骤和功能调节机制仍不明确.某些BMP晶体结构的发现,使得对其信号传导过程的认识空前提高,尤其在信号传导复合物形成和细胞外功能调控等方面.该文就BMP配体与受体间作用、细胞外拮抗物和细胞膜水平调节三个方面的相关研究作一综述.     

骨形态发生蛋白载体及其在脊柱融合中的应用

骨形态发生蛋白(BMP)是目前已知作用最强的促成骨因子,但单独应用极易经体液稀释或经各种蛋白酶所降解,需要载体使其缓慢释放。负载BMP的方式有吸附和包裹两种。目前研究的BMP载体分为无机物、有机物和复合载体三类,它们在生物相容性、降解速度和机械强度等方面有各自的优点和不足。脊柱融合术中往往需使用植骨材料才能使脊柱获得持久的稳定。载体负载BMP后生成的复合体因兼具骨传导、骨诱导和骨生成作用,是良好的植骨材料,其在脊柱融合中应用,可促进术后形成稳定的融合。BMP价格昂贵,如何减少负载剂量,使其适于临床应用是目前需解决的问题。有研究发现载体的选择、负载方式、载体间的相互作用等对提高BMP的疗效,减少负载剂量等方面起着至关重要的作用。     

人工骨腰椎后外侧融合过程中BMP基因的表达

目的研究利用人工骨做脊柱后外侧融合时局部BMP的表达情况,探讨人工骨在此过程中是否具备骨诱导作用。方法选用36只健康成年雄性新西兰白兔,制作L4、L5双侧横突间植骨融合模型,一侧采用磷酸钙人工骨(CPC),另一侧采用自体骨作为对照。按术后动物不同处死时间(0、2、4d、1、2、3、4、5、6、10周、6、10个月)随机平分为12组。采用RTPCR法检测融合组织BMP2mRNA、BMP4mRNA的表达水平。结果CPC材料内部在融合的各个时间段均未检测到BMP2mRNA和BMP4mRNA的表达。与紧密结合的植骨床及融合交界面中BMP2mRNA和BMP4mRNA的表达水平随时间变化均没有明显的增高,与自体骨相比,CPC融合过程中不同时间段内BMP2mRNA、BMP4mRNA的表达水平均明显低于自体骨(P<0.05)。结论单纯利用CPC做脊柱融合时,局部缺乏BMP的有效表达,可能导致融合失败率的增加。     

LIM骨矿化蛋白与脊柱融合

骨诱导因子可以促进成骨,提高脊柱融合率。作为此类因子中的细胞内成骨细胞分化调节因子,uM骨矿化蛋白通过招募其他骨诱导因子的局部表达,共同促进成骨细胞分化成熟和异位成骨,在骨形成过程中发挥着重要作用。多种动物脊柱融合实验证实,其在促进脊柱融合和降低机体风险等方面有更大的优势和良好的临床运用前景。     

骨形态发生蛋白在脊柱融合应用中的安全性研究

重组人骨形态发生蛋白(rhBMPS)是一种强有力的骨诱导因子，动物实验证实其有良好的异位和原位成骨效果^[1]。在多种动物脊柱融合模型中，应用rhBMPS取得了满意的融合效果，为其过渡到临床应用打下基础。和从异种动物骨中提取的BMPS相比，通过基因重组技术获得的纯化rhBMPS去除了非骨诱导性、可能引起免疫反应的蛋白，且     

脊柱融合中应用BMP的并发症综述

骨形态发生蛋白(BMP)目前广泛使用于脊柱融合手术中以提高融合率。BMP只被批准用于腰椎前路手术,而实际临床中超范围使用。BMP的使用带来很多并发症,因此需要审视BMP在脊柱融合手术的价值以及安全性。认清BMP在脊柱融合手术中的并发症。同时展望未来,新的载体或者材料技术可能促进BMP在脊柱融合手术发挥优势,减少不良并发症。     

纳米化仿生诱导骨的构建及促进兔横突间融合研究

目的 探讨纳米化仿生诱导骨促进兔脊柱融合的可行性.方法 成骨化兔脂肪基质细胞(ADSCs)接种在纳米级β磷酸三钙/壳聚糖/聚已内酯基质,构建纳米化仿生诱导骨;建立兔腰5～6横突间融合模型,A组纳米化仿生诱导骨,B组自体髂骨,C组脂肪基质细胞移植,D组空白支架,E组rhBMP-2注射.行影像学、组织学、免疫组化、新骨及诱导因子定量分析等检查.结果 A组融合能力最强,融合率100%、新骨面积比(87.32±1.68)%、BMP含量及力学指标(128±19)、(331.56±3.21)N、(526.78±3.19)Nmm均高于其他组,差异有统计学意义(P＜0.05);B、C组次之,E组新骨生长不明显,融合相对延缓.D组未融合.结论 仿生诱导骨能强化骨再生,促进脊柱融合.     

两种接种密度骨髓基质干细胞复合β-TCP对兔腰椎横突间融合的效果

[目的]观察两种不同接种密度的骨髓基质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells ,BMSCs),在成骨诱导分化后复合β-TCP应用于兔腰椎横突间脊柱融合的术后融合效果.[方法]应用BMSCs/β-TCP复合体对随机分为两组(低密度接种组和高密度接种组)的实验兔进行腰椎横突间非去皮质骨脊柱融合术,观察两组动物术后大体腰椎融合率、影像学特征、骨矿含量(bone mineralization content,BMC),骨密度(bone mineralization density,BMD)和矿化组织体积(bone mineralization tissue volume,BMV)及组织形态学变化.[结果]与低密度接种组比较,高密度接种组术后融合率明显提高,可达到71.4%(P＜0.05).显微CT图像结果显示高密度接种组横突间不仅新骨形成量多,而且融合稳固,且其BMC、BMD和BMV及新骨生成率均高于低密度接种组(P＜0.05).[结论]使用接种密度为10×106 cells/ ml的人工骨具有较好的融合效果,融合率可达到71.4%,这一点为临床应用BMSCs复合生物材料体外构建人工骨应用于非去皮质骨脊柱后路融合有一定的指导意义.     

基因修饰细胞和成骨蛋白在脊柱融合中作用比浇

目的 观察骨形态发生蛋白-2(BMP-2)修饰的骨髓间充质干细胞(BMSCs)诱导大鼠脊柱融合的能力,并与已广泛商品化使用的BMP-2蛋白比较.方法 分别将携带BMP-2和β-半乳糖苷酶的腺病毒转染BMSCs,在大鼠脊柱融合模型中建立5个实验组,每组8只,分别植入:Ⅰ组,5×106个BMP-2转染细胞;Ⅱ组,5×106个β-半乳糖苷酶转染细胞;Ⅲ组,10μgBMP-2蛋白;Ⅳ组,5×106个未转染细胞;Ⅴ组,单独的胶原海绵.8周后处死大鼠,进行各项观察.结果 手触力学评价显示Ⅰ、Ⅲ组全部达到骨性融合,而其他组均未融合.X线评分Ⅰ组(5.02)和Ⅲ组(4.21)也明显高于其他组.Micro-CT和组织学切片显示Ⅲ组的新骨骨量较少,骨小梁较细.结论 基因修饰的骨髓间充质干细胞能够很好地诱导脊柱融合,诱导效果要好于商品化的BMP-2蛋白.     

兔骨髓基质干细胞体外培养复合β-磷酸三钙进行胸椎后侧融合实验研究

[目的]评价β-磷酸三钙复合骨髓基质干细胞为骨移植替代物进行脊柱融合的效果。[方法]60只兔子分四组进行胸椎后路融合：Ⅰ组（组织工程化骨即β—TCP复合BMSCs），Ⅱ组（β—TCP＋自体红骨髓），Ⅲ组（单纯β—TCP），Ⅳ组（自体髂骨）。术后12周处死其余动物进行放射学、手工力学和组织学检查。[结果]从影像学和手工力学比较，Ⅰ组的融合率高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组且有统计学差异。组织学上，Ⅰ组新骨形成量较多，陶瓷微孔内部充满新生骨；Ⅱ组骨小梁形成量较Ⅰ组少，为新生骨与纤维组织混杂；Ⅲ组陶瓷骨颗粒微孔内多为结缔组织，新生骨的量少，只见少量新生骨贴附于陶瓷骨表面；Ⅳ组在椎板与移植骨的交界处有稀疏的新生骨小梁形成。[结论]β—TCP复合BMSCs是脊柱融合自体骨的良好替代物。     

仿生诱导骨促进兔横突间脊柱融合的研究

目的 探讨仿生诱导骨促进兔脊柱融合的可行性.方法 成骨诱导化培养兔脂肪基质细胞、制备释放重组人骨形成发生蛋白(rhBMP)-2的壳聚糖/胶原蛋白/B磷酸三钙基质,联合生物凝胶+动态种植,构建仿生诱导骨;兔腰4～5横突间融合模型移植4组,A1仿生骨诱导骨;A2自体髂骨;B1 rhBMP-2的复合基质;B2空白支架.行组织学、免疫组织化学、新骨及诱导因子定量分析、手动触检,生物力学检查.结果 A1组骨性融合能力最强,融合率、新骨面积、BMP含量及力学指标均高于其他组,差异有统计学意义(P<0.05);A2组次之,B1组新骨生长不明显,融合相对延缓.B2组未融合.结论 仿生诱导骨能强化骨诱导、传导效应,超越自体骨修复效果,促进脊柱融合.     

富集骨髓干细胞结合β磷酸三钙在脊柱融合的临床应用

目的探索临床应用富集骨髓干细胞技术复合可降解β磷酸三钙(β-TCP)进行脊柱后路融合的新方法。方法术前抽取患者髂前上棘骨髓血约250 m l离心富集,将富含骨髓干细胞的骨髓血复合β-TCP后回植于患者,进行腰椎后路融合29例。临床功能随访,定期X线摄片、CT检查,评定脊柱融合效果。结果富集后约获骨髓干细胞悬液(38±14)m l用于回植,富集后骨髓血中的有核细胞含量由原来的(14.72±5.33)×109/m l增至(44.63±13.89)×109/m l,其中骨髓干细胞数增加约8.25倍。富集骨髓血与多孔β-TCP颗粒复合2 h后用于脊柱融合植骨替代。初步随访6~14个月,X线、CT观察脊柱融合良好。结论应用富集骨髓干细胞结合β-TCP材料,作为植骨补充材料用于脊柱融合,可在术中一期应用,β-TCP降解后形成自体的骨融合。富集技术快速安全无副作用,提高了骨髓成骨的有效成分,有利于复合材料成骨,进行脊柱融合。     

脊柱后外侧融合过程中BMP-2、BMP-4基因的动态表达

目的：研究脊柱后外侧融合过程中骨形态发生蛋白(BMP)的表达情况，探讨BMP对融合过程的作用。方法：36只成年雄性新西兰白兔，制作L4、L5双侧横突间自体骨植骨模型，按术后处死时间(0d、2d、4d、1周、2周、3周、4周、5周、6周、10周、6个月、10个月)随机平均分为12组。将融合组织平均分为3等份，与横突交界的上、下区域定为边缘区，中间区域定为中央区。以RT-PCR法检测不同时间段、不同融合区域BMP-2 mRNA、BMP-4 mRNA的表达水平。结果：在脊柱融合术后1～6周，BMP-2和BMP-4表达量明显增高，并各自出现相应的峰值。中央区BMP表达水平的增幅及峰值明显低于边缘区，其开始增高的时间及峰值出现的时间滞后于边缘区1～3周，表现出明显的时间和空间差别：结论：脊柱融合中央区BMP低表达及时间滞后可能是不融合发生的重要原因。在融合早期补充外源性BMP可能有助于提高融合率。     

骨形态发生蛋白的临床应用方法研究进展

骨形态发生蛋白(BMP)是转化生长因子(TGF-β)大家族中的一员,其在骨发生、骨诱导、骨修复和骨量保持方面发挥着重要而关键的作用。BMP表达水平的高低直接影响间充质骨祖细胞分化和骨量产生水平。研究发现内源性与外源性BMP均能发挥促进成骨作用,所以BMP被很快引入修复骨缺损、促进骨折愈合、椎体融合、假体固定等领域,并已有成熟产品问世。本文就目前BMP临床应用的主要手段(包括局部植入BMP缓释载体、闭合局部注入及体内导入BMP基因治疗)与临床研究现状进行了综述。     

骨形态发生蛋白的临床应用进展

自1965年Urist首次报道从骨和骨髓中提取一种具有骨诱导作用的特殊蛋白质,即骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP),此后,许多学者经过大量的动物和临床应用研究证实:BMP不但能诱导血管周围及结缔组织中的间充质细胞和脊髓基质细胞不可逆地分化为骨和软骨细胞,诱导新骨形成,而且在适当的条件下可以诱导上述细胞形成软骨、肌腱和韧带,甚至参与神经和肾脏的修复。     

应用PCR芯片筛查人重度肾积水组织的纤维化相关基因

目的 探讨纤维化相关基因,特别是与转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)信号通路相关的基因在人重度积水肾与正常肾组织中的差异表达变化.方法 收集临床重度肾积水新鲜标本12例,正常肾组织标本6例,分别提取总RNA并纯化.选择TGF-β/骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)信号通路PCR-芯片,采用比较阈值法(△△Ct法)分析比较两组基因的差异表达.以表达差异(即上调或下调)大于2倍的基因为有意义的差异基因.结果 共筛查出表达具有显著性差异的基因49个,包括TGF-β超家族成员基因及其受体、TGF-β信号通路靶分子和相关调控分子等等.其中上调25个,包括BMP3、Ⅰ型胶原α1链(Col-Ⅰα1)、Nodal、GSC、胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGFl)等;下调24个,包括Lefty l(left-right determination factor1)、BMP 7、BMP 2和骨形成蛋白内皮结合调节因子(BMP binding endothelial regulator,BMPER)等.结论 证明了Nodal、GSC和IGFI等是促进肾纤维化改变的重要因子,并推测Leftyl与BMP家族的部分成员,包括BMP2～3、BMF7和BMPER等,在调控终末期肾积水纤维化改变中占有重要地位.     

人骨形成蛋白4基因修饰的组织工程化骨促进脊柱融合的研究

目的 探讨人骨形成蛋白4(hBMP-4)基因修饰的组织工程化骨促进兔脊柱融合的能力,为自体骨寻找理想的移植替代材料.方法 重组hBMP-4基因腺相关病毒(AAV-hBMP-4)和重组增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因腺相关病毒(AAV-EGFP)分别按实验确定的最佳感染复数(MOI)值转染兔骨髓间充质干细胞,复合Ⅰ型胶原海绵,构建出表达hBMP-4基因的组织工程化骨及表达对照基因EGFP的人工骨.采用新西兰兔后外侧脊柱融合模型,自身侧侧对照进行实验.14只实验动物随机分为2组,A组右侧为hBMP-4植入侧,左侧为自体骨对照侧.B组右侧为hBMP-4植入侧,左侧为EGFP对照侧.融合术后12周处死动物,评价不同移植物促进脊柱融合的情况.结果 术后2组各6只新西兰兔符合标准.术后第12周X线片、三维CT及扪诊检查示hBMP-4侧共11例达到骨性融合(11/12),自体骨侧5例融合(5/6),EGFP侧仅2例融合(2/6).大体标本观察hBMP-4及自体骨侧新生骨增生明显;EGFP侧成骨量少.结论 hBMP-4基因修饰的组织工程化骨在动物体内可以有效地促进成骨,提高脊柱融合率,可望成为一种理想的自体骨移植替代物.     

应用人骨形态发生蛋白治疗舟骨骨不连

骨形态发生蛋白(BMP)在骨的发育和骨折愈合过程中均起着重要的作用,它可刺激间充质干细胞分化为成软骨细胞或(和)成骨细胞,并最终通过一系列级联反应导致新骨的形成。动物实验证明BMP可诱导异常部位的骨化,并可用于复杂骨缺损的治疗。舟骨骨折骨不连的治疗是手外科最棘手的难题之一,该文报道应     

骨移植替代物在脊柱融合中应用研究进展

为避免脊柱融合植骨对植骨供区的伤害 ,人们实验探索应用骨移植替代物进行脊柱融合的途径和可能性 ,发现rhBMP 2和载体复合物能有效促进骨形成 ,提高颈椎、胸椎和腰椎的脊柱融合率 ,其效能与载体的种类、用药的剂量有关 ,但临床应用的安全性和有效性尚待进一步研究证实