骨形成蛋白信号转导及调控

背景:骨形成蛋白属于转化生长因子β超家族成员,具有很强的诱导成骨能力。目的:对骨形成蛋白功能、信号转导及调控机制及其信号通路异常与人类疾病的关系进行综述。方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:2010)Medline(1999/2010)数据库,检索词分别为"骨形成蛋白、骨形成蛋白受体、Smad蛋白、信号转导、信号调控"和"Bone morphogenetic proteins,Bone morphogenetic proteins receptors,Smads,Signal transduction,Signaling regulation"。从骨形成蛋白的结构与功能,骨形成蛋白信号传导通路及调控,骨形成蛋白信号通路异常与人类疾病3方面进行总结。共检索到110篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入47篇文章。结果与结论:骨形成蛋白主要通过Smad依赖性和Smad非依赖性2条信号转导途径发挥作用,此过程受到细胞内外许多蛋白的调控,此外骨形成蛋白信号通路异常与人类某些疾病密切相关。     

骨形成蛋白信号转导及调控

背景：骨形成蛋白属于转化生长因子β超家族成员,具有很强的诱导成骨能力。目的：对骨形成蛋白功能、信号转导及调控机制及其信号通路异常与人类疾病的关系进行综述。方法：由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI：2010）Medline（1999/2010）数据库,检索词分别为＂骨形成蛋白、骨形成蛋白受体、Smad蛋白、信号转导、信号调控＂和＂Bone morphogenetic proteins,Bone morphogenetic proteins receptors,Smads,Signal transduction,Signaling regulation＂。从骨形成蛋白的结构与功能,骨形成蛋白信号传导通路及调控,骨形成蛋白信号通路异常与人类疾病3方面进行总结。共检索到110篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入47篇文章。结果与结论：骨形成蛋白主要通过Smad依赖性和Smad非依赖性2条信号转导途径发挥作用,此过程受到细胞内外许多蛋白的调控,此外骨形成蛋白信号通路异常与人类某些疾病密切相关。     

关节软骨运动损伤修复中的骨形态发生蛋白

背景:骨形态发生蛋白是一种常用的组织工程支架材料,它在关节软骨损伤修复中起着不可替代的作用.目的:介绍关节软骨损伤修复的方法、骨形态发生蛋白的分类;重点阐述骨形态发生蛋白在运动性关节软骨损伤修复中的应用.方法:以"骨形态发生蛋白,运动损伤,关节软骨,修复"为中文检索词;以"bone morphogenetic protein,sports injuries,articular cartilage,repair"为英文检索词,应用计算机检索Pubmed数据库和维普数据库1998-01/2010-04的相关文章.纳入与骨形态发生蛋白关节软骨损伤修复研究相关的文献,排除重复性研究.结果与结论:共检索到74篇文献,排除无关重复的文献,保留20篇文献进行综述.目前研究证实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;但骨形态发生蛋白家族各成员诱导成骨作用的能力不同,其中骨形态发生蛋白2和骨形态发生蛋白7的成骨能力最强.同时相关研究表明骨形态发生蛋白对关节软骨损伤修复具有促进作用,但要将其应用于临床仍存在作用机制不明、复合材料的选择、应用于人体的安全性和有效性等问题.     

骨髓间充质干细胞成骨过程的诱导因素和信号转导调控

背景:骨髓间充质干细胞在适宜的培养条件下可被诱导分化成各种组织细胞,此外还具有基质细胞的特性,能够分泌各种细胞因子,支持造血功能,是组织重塑和功能修复的理想细胞来源.目的:对影响骨髓间充质干细胞成骨过程的各种因素和涉及的常见信号转导通路进综述.方法:应用计算机检索Pubmed数据库(1998-01/2009-05),以"bone mesenchymal stem cell,osteogenesis"为检索词;应用计算机检索维普数据库(1998-01/2009-05),以"成骨、骨形成蛋白、骨髓间充质干细胞"为检索词.结果与结论:共收集108篇关于骨髓间充质干细胞和骨形成蛋白的文献,中文31篇,英文77篇.排除发表时间较早、实验设计科学性较差的文献,共15篇文献符合标准被纳入.骨髓间充质干细胞其成骨过程在很大程度上取决于诱导分化条件,基本辅剂、骨形成蛋白及其他一些细胞因子和激素均在此列,此外多条信号转导通路办参与调控骨髓间充质干细胞成骨过程.热休克蛋白在骨髓间充质干细胞增殖、分化、成组织过程及应对外界刺激的保护效应的信号通路调控机制值得关注.     

基质金属蛋白酶与椎间盘的退变

背景:椎间盘细胞外基质的破坏是椎间盘退变的主要标志,已经证实这与主要基质金属蛋白酶的表达和活性上调有关。然而到目前为止对于基质金属蛋白酶家族的调节几乎没有系统的资料。目的:全面了解基质金属蛋白酶在椎间盘退变中的表达及作用。方法:由第一作者用计算机检索中国生物医学全文数据库(SinoMed:2000/2011)和Medline数据库(2000/2011),检索词分别为"基质金属蛋白酶,基质金属蛋白酶组织抑制因子,椎间盘,退行性变,脊柱"和"matrix metalloproteinases,tissue inhibitor of matrix metalloproteinases,disc,degeneration,intervertebral"。共检索到207篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入31篇文章。回顾收录的基质金属蛋白酶相关综述和论文报告,并分析生物学作用及调节的研究进展。结果与结论:基质金属蛋白酶在椎间盘退变中起着重要作用,已有证据表明基质金属蛋白酶能加速椎间盘细胞外基质的退变进程,并已取得了大量免疫组化证据的支持。     

腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强在骨组织工程中的应用

背景:将目的基因转导到靶细胞中需要载体工具,载体可协助基因进入细胞及表达蛋白,载体的选择是转基因成败的关键。目的:总结腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强用于诱导成骨和修复骨缺损的研究现状。方法:应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊网全文数据库1989-01/2012-01有关腺病毒介导骨形态发生蛋白基因转染的诱导成骨作用,骨形态发生蛋白基因修饰的组织工程化骨修复骨缺损的文章,英文检索词为"adenovirus,bone morphogenetic protein,gene transfection,bone tissue engineering",中文检索词为"腺病毒,骨形态发生蛋白,基因转染,骨组织工程"。排除重复性及非中英文语种研究,共保留24篇文献进行综述。结果与结论:腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强的组织工程利用基因工程技术将编码特定功能因子的基因转移到种子细胞上,使其持续产生生长因子。转基因后的细胞停留支架材料表面缓慢释放生长因子,促进成骨前体细胞增殖分化,也可在骨缺损处诱导成骨前体细胞向成骨细胞定向分化,从而修复骨缺损。     

骨形态发生蛋白2基因转染软骨细胞注入腰椎间盘损伤模型:10周测量蛋白多糖和胶原含量

背景:研究表明骨形态发生蛋白2基因转染软骨细胞可促进体外培养的髓核细胞合成细胞外基质,但其对体内退变椎间盘组织代谢的影响却罕见报道.目的:探讨骨形态发生蛋白2基因转染细胞移植治疗椎间盘退变的可行性.方法:用新西兰大白兔建立腰椎间盘损伤动物模型,建模后随机分为细胞移植组和对照组.细胞移植组注入骨形态发生蛋白2基因转染的软骨细胞,对照组注入等剂量生理盐水,两组动物在注射后2,4,6,8和10周分别取出退变的椎间盘髓核组织,并测量其蛋白多糖及胶原含量.结果与结论:与对照组比较,细胞移植组髓核蛋白多糖及胶原含量均有明显增高(P＜0.05).结果提示椎间盘退变的标志之一可能为髓核内细胞外基质含量的减少,而骨形态发生蛋白2基因转染细胞移植的方法可促进细胞外基质合成,改善退变髓核的生物活性,延缓椎间盘的退变.     

细胞移植及髓核组织工程重建修复椎间盘退变

背景:通过细胞组织工程将细胞或细胞支架复合体植入退变缺损的椎间盘内,使退变的椎间盘再生可能是治疗椎间盘退变性疾病最为理想的方法.目的:评价组织工程髓核体内移植抑制腰椎间盘退变的临床疗效及应用前景.方法:由第一作者检索1990/2010 PubMed数据、中国知网及万方数据库有关组织工程髓核、组织工程材料及骨髓间充质干细胞治疗腰椎间盘退变方面的文献.结果与结论:目前常用的细胞支架主要包括胶原支架、琼脂糖支架、藻酸盐支架、聚乙醇酸支架与壳聚糖支架以及复合材料等.通过自体椎间盘细胞或间充质干细胞结合基因技术筛选种子细胞,进行细胞和/或细胞支架复合体移植恢复或再生相关细胞外基质的合成,通过逆转和修复椎间盘细胞病理性改变,为退变的椎间盘组织和功能恢复提供了全新的治疗策略.     

转化生长因子β1与椎间盘退变的相关研究

学术背景:转化生长因子β1是蛋白多糖及胶原代谢等椎间盘细胞外基质的重要调节物质之一,有可能在腰椎间盘退变的病理过程及基因治疗中发挥作用.目的:分析转化生长因子β1的基因结构特点及其对椎间盘细胞的作用,认识转化生长因子β1在椎间盘退变的病理过程及基因治疗方面的作用.检索策略:应用计算机检索维普中文科技期刊数据库(VIP)、清华同方中文系列等数据库1995-01/2007-10的相关文章,并限定文章语言种类为中文和"English",检索词"间盘退变,转化生长因子β1,中医药"同时检索Medline数据库1995-01/2007-10期间的相关文章,检索词"ntervertebral disc degeneration, TGF-β1, Traditional Chinise Medicine"纳入标准:① 转化生长因子β1基因结构等特点文章.② 椎间盘退变、转化生长因子β1与中医药三者关联研究.排除标准:综述文献、重复研究、Meta分析类文章.文献评价:初检得到398篇文献,纳入37篇符合标准的文献.主要介绍转化生长因子β1基因的特点、转化生长因子β1对椎间盘细胞的影响、转化生长因子β1与椎间盘退变的生物治疗及中医药对转化生长因子β1表达的影响.资料综合:目前认为转化生长因子β1可通过改善退变的椎间盘细胞活性,刺激胶原基因表达来延缓椎间盘组织的退变,对退变早期的椎间盘尤其是髓核具有修复功能,可逆转椎间盘的退变.部分中药可促进椎间盘细胞转化生长因子β1的表达但机制未明.运用转基因疗法发挥转化生长因子β1对椎间盘退变性疾病的治疗在理论上可行,但现有技术还不能把转化生长因子β1安全、有效地注入人的椎间盘.结论:转化生长因子β1的结构及基因定位已明确,转化生长因子β1是转基因疗法治疗椎间盘疾病比较理想的目的基因,但真正应用于临床仍有待组织工程学等相关领域的深入研究.在中医药领域寻找促进转化生长因子β1表达的特异性效应物,有可能为椎间盘退变性疾病的治疗提供新的途径.     

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.