重组人骨形成蛋白-2

1　概　　述骨形成蛋白(bonemorphogeneticpro-tein,BMP)所具有的独特的诱导成骨活性,决定了它在修复骨质缺损和促进骨折愈合等方面可以发挥重要作用〔1〕。目前,人们已从多种动物如牛、猪、羊、兔、鼠、猴和人等的骨基质中分离出BMP〔2〕。不同动物来源的BMP有较高的同源性,具有跨种诱导成骨能力,从动物骨基质中提取的BMP也能在人体内诱导骨质生成,因而近年来已有一些将动物来源的BMP试用于临床的报道。但是,动物来源的BMP毕竟不是人类自身的蛋白质,尽管其免疫原性弱,在人体内还是会引起一定的免疫反应,而且它与人类自身的BMP在诱…     

重组人骨形成蛋白-2和珊瑚复合移植的动物实验研究

目的 :评价重组人骨形成蛋白 - 2 ( rh BMP- 2 ) /珊瑚复合人工骨的骨诱导活性和骨修复能力。　 方法 :rh BMP- 2和珊瑚以一定的方式复合后 ,植入小鼠股部肌袋和兔颅骨标准大小缺损 ,以单纯珊瑚植入作对照。术后不同时间取材 ,通过组织学方法检测其骨诱导活性和骨修复能力。　结果 :复合人工骨植入小鼠肌袋 1周诱导软骨形成 ;3周形成编织骨 ;6周形成含骨髓的板层骨 ,同时珊瑚被部分降解吸收 ;复合人工骨植入兔颅骨缺损后 ,以引导成骨和诱导成骨双重机理完成骨修复过程。术后 12周 ,植入物完全被成熟的骨组织取代 ,其骨修复效果明显优于单纯的珊瑚。　 结论 :此复合人工骨具有骨传导和骨诱导活性 ,骨修复能力较强 ,是一种比较理想的新型生物性植骨材料     

下颌三焦点牵张成骨过程中新骨组织骨形成蛋白的时空表达与影像学研究

目的 观察下颌三焦点牵张成骨过程中新骨组织骨形成蛋白的分布表达及影像学特征. 方法 选取4只成年恒河猴,通过下颌前分骨截除术形成颏部正中联合骨缺损.在两侧下颌体部各制备一个输送盘,用自行研制的多平面牵张装簧使双侧输送盘向前内方向缓慢移动并在颏部正中对接以修复颏部骨缺损.在牵张结束的第2、4、8与16周分别行X线或CT检查后处死,标本以抗骨形成蛋白(BMP)单抗免疫组化方法染色观察. 结果 免疫组化结果显示,牵张结束的第2周BMP广泛表达于牵开问隙的成骨细胞内,第4周成骨活跃,第8～16周BMP表达渐趋减弱.X线及CT影像显示新骨组织的钙化成熟是沿牵张方向逐渐发展,二者具有时相相关性. 结论 BMP在牵张成骨的早期起重要作用.X线及CT亦证明,在牵张弧形轨迹上,新骨组织从无到有,最终实现骨连续性及结构的恢复.     

重组人骨形成蛋白-2复合材料间接盖髓的组织学研究

目的通过动物实验观察重组人骨形成蛋白-2复合材料的盖髓效果。方法用重组人骨形成蛋白-2(rhBMP-2)氧化锌复合材料(A组)、rhBMP-2(B组)、氢氧化钙(C组),将其分别衬洞于已备V类洞底的狗牙上,在规定的时间内给狗口服四环素,四环素的沉积物作为新形成修复性牙本质的标记物。在第95天拔除实验牙,制作横切磨片,在荧光显微镜下观察修复性牙本质形成情况。冠髓制作成常规切片,在光学显微镜下观察。结果三组材料盖髓后形成修复性牙本质的量A组明显高于B组和C组(P<0.05);在实验第60天时,形成修复性牙本质的总量A组为0.668mm,B组为0.487mm,C组为0.224mm。在第90天时,A组为0.834mm,B组为0.609mm,C组为0.255mm。结论rhBMP-2复合材料具有良好的可操作性,能有效地诱导修复性牙本质的形成,且对牙髓的刺激性小。     

重组人骨形成蛋白2在皮肤成纤维细胞中的表达

目的 构建人骨形成蛋白2(BMP2)的真核表达载体以探讨成纤维细胞表达BMP2的情况。方法 构建携带人BMP2基因的真核表达载体pRK5-hBMP2，并将其转染CHO细胞、NIH3T3细胞和正常人皮肤成纤维细胞后，采用RT-PCR方法检测人BMP2在mRNA水平上的表达。结果 RT-PCR显示转染后的CHO细胞、NIH3T3细胞和正常人皮肤成纤维细胞可以有效地转录BMP2 mRNA。结论 含有人BMP2 cDNA的重组质粒pRK5-hBMP2转染正常人皮肤成纤维细胞后可以有效地表达BMP2。     

rhBMP-2珊瑚复合人工骨诱导骨形成的动物实验研究

[目的]研究rhBMP-2珊瑚复合人工骨在兔体内诱导异位成骨的活性.[方法]将大肠杆菌表达的重组人骨成形蛋白-2(rhBMP-2)与珊瑚复合,制成rhBMP-2珊瑚复合人工骨,将其植入兔股部肌肉,各10例,以单纯珊瑚植入作对照,通过大体和组织学测量等方法,观察新骨形成的特点和珊瑚降解的过程.[结果]组织学显示在植入5周后rhBMP-2珊瑚复合人工骨在植入部位可见散在的编织骨形成,新生骨融合生长,成为含骨髓的板层骨,珊瑚体积明显减少;而对照组未见软骨和骨组织的形成.[结论]rhBMP-2珊瑚复合人工骨具有良好的异位诱导成骨能力.     

骨形成蛋白-2在上颌骨快速牵引骨愈合中的作用

目的探索上颌骨经缝牵引中(当弹性牵引力大于800g)加入重组人骨形成蛋白-2(rhBMP-2)对新骨形成的影响。方法将36只健康杂种犬随机分为5个组,即对照组、400g组、600g组、800g组及800g+rhBMP-2组(联合组)。术后1～8周处死动物,行X线检测及免疫组织化学染色检测。结果各牵引组上颌骨成功前徙,以600g组效果明显[(25.3±5.2)mm]。800g组在2周内牵引速度快,4周后明显减慢[(12.1±2.3)mm],但在注射rhBMP-2后得以改善[(24.2±3.4)mm]。BMP-2、BMP-4、BMP-7阳性染色主要定位于成骨细胞细胞质中,BMP-7在注射rhBMP-2后光密度值明显增强。CT检测各牵引组腭骨水平板骨密度值明显减低,以800g组最为显著[(317.8±185.5)HU],而在注射rhBMP-2后骨密度值明显增强[(1 158.0±93.0)HU]。结论骨缝牵引前移上颌骨能在微创早期延长骨长度;rhBMP-2可以有效促进骨形成并在调节rhBMP-7活性方面起到一定作用。     

兔下颌牵引成骨区应用rhBMP-2对BMP-7表达的影响

目的:研究不同剂量外源性rh BMP-2对兔下颌骨牵引成骨区新骨BMP-7表达的影响。方法:选取成年日本大耳白兔45只,雌雄不限,适应性饲养1周,随机分为对照组、实验1组和实验2组,每组各15只。在兔下颌骨磨牙前行截骨术,分别将空白胶原载体、rhBMP-2胶原复合物1.5 mg和rh BMP-2胶原复合物3 mg植入其下颌骨切开处。观察稳定期的第1、3、7、14、28 d的兔的新骨生成,并用免疫组织化学染色法观察BMP-7的表达。结果:成骨细胞(OB)和骨髓基质细胞(SC)的细胞质免疫组织化学法BMP-7阳性表达呈棕色或棕褐色颗粒状着色,结果显示BMP-7的表达与rh BMP-2有剂量依赖性。在同一稳定期内实验组兔成骨细胞和骨髓基质细胞与对照组有显著性差异(P<0.05),且实验2组与实验1组也有显著性差异(P<0.05),在同一剂量下,稳定期1 d BMP-7表达达到高峰,主要集中在间充质细胞的细胞质中,随着稳定期的延长其表达逐渐下降,但稳定期3 d和7 d BMP-7仍为强阳性表达,稳定期14 d进一步减弱,到稳定期28 d表达的很少,达到正常水平。结论:BMP-7在兔牵引成骨过程的不同稳定期的成骨细胞和骨髓基质细胞有不同的表达,说明其对牵引成骨的新骨形成有一定的调节作用。     

人重组骨形态发生蛋白-2和β转化生长因子在诱导成骨中的协同作用

目的:对人重组骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)和β转化生长因子(TGF-β)在诱导成骨的协同作用进行探讨. 方法:210只BALB/c小鼠随机分为3组,每组70只,试验侧均位于右后肢,设立rhBMP-2/牛松质骨载体、单纯牛松质骨载体为对照组. 分别于术后12 h～21 d共11个时间点取材,观察其诱导成骨过程. 结果:rhBMP-2/TGF-β/牛松质骨载体组在诱导间充质细胞增殖、分化,软骨细胞及新生骨形成方面均早于rhBMP-2/牛松质骨载体组,成骨量优于rhBMP-2/牛松质骨载体组,其碱性磷酸酶水平高峰较对照组提前,其组织钙含量明显高于对照组(P<0.05). 而单纯牛松质骨载体组在21 d 仅出现了少量增殖的间充质细胞. 结论:rhBMP-2和TGF-β在诱导成骨调节中存在着协同作用.     

人骨形成蛋白-2诱导人脑胶质瘤细胞凋亡的实验研究

目的 探讨重组人骨形成蛋白－２（ｒｈＢＭＰ－２）对体内、外人脑胶质瘤ＳＨＧ４４细胞生物学特性的影响。方法 绘制ｒｈＢＭＰ－２作用前、后的ＳＨＧ４４细胞生长曲线,ＭＴＴ法测定ｒｈＢＭＰ－２对ＳＨＧ４４细胞增殖的作用;以流式细胞仪、电镜和琼脂糖凝胶电泳分别检测其细胞周期、超微结构和ＤＮＡ片段改变;观察局部注射ｒｈＢＭＰ－２对裸鼠皮下ＳＨＧ４４胶质瘤增长的影响。结果 流式细胞检测显示,ｒｈＢＭＰ－２可抑     

牵张成骨修复下颌骨缺损组织学研究

目的探讨牵张成骨修复兔下颌骨缺损时骨组织再生的组织学改变。方法选取25只成年健康家兔，并随机分为实验组（20只）和对照组（5只），分别行一侧下颔骨缺损牵张成骨术，实验组在牵张第4、8天及固定期第1、3、5周，分别处死4只兔子，对照组在相应时间分别处死1只兔子，均取骨组织标本并观察其组织学改变。结果牵张第4、8天实验组家兔牵张区均为纤维结缔组织，并存在成纤维细胞，骨基质周缘可见大量活跃增生的成骨细胞；固定期第1、3周牵张区两端可见大量新骨形成，但中间仍为纤维结缔组织，新形成的骨组织表面始终附着大量活跃增生的成骨细胞，成行或以复层排列：固定期5周，成骨细胞明显减少，并逐渐呈现出哈佛系统。在整个观察过程中对照组截骨间隙处的成骨过程与一般的骨折愈合情况类似，以软骨化骨为主。结论牵张成骨修复下颌骨缺损以膜内成骨为主，同时辅以少量的软骨化骨。     

下颌三焦点牵张成骨过程中血供重建的实验研究

目的观察下颌三焦点牵张成骨过程中血管生成和血供重建的立体形态构筑。方法选取4只实验用成年恒河猴,均行下颌前份骨截除,形成颏部正中联合骨缺损后,在两侧下颌体部各制备一个输送盘,并用自行研制的多平面牵张装置使双侧输送盘向前内方向缓慢移动并在正中对接,以修复颏部骨缺损。分别在牵张开始及牵张结束的第0、2、4周选取1只实验恒河猴进行影像学检查,并采用树脂灌注微血管铸型技术,酸蚀后用扫描电镜观察血管的立体形态构筑。结果影像学检查(摄X线片):牵张结束时,两侧输送盘被牵张器引导向前,并向中线移动,输送盘远心端在正中成功对接,颏部弓形缺损被整复。随固定时间延长,两侧牵张间隙骨小梁不断成熟完善,直至牵张结束后第4周,下颌骨连续性完全恢复。树脂灌注微血管铸型后扫描电镜观察:牵张开始,牵张间隙及颏部正中联合区骨膜血管普遍增生、膨胀,呈现大量血管新生的征象;骨髓内的微静脉和静脉窦也开始膨大。在牵张结束第0周,骨膜血管及骨髓内的微静脉和静脉窦增生活跃,大量骨膜来源的微血管分支长入牵张间隙及颏部正中联合区。在牵张间隙,来源于骨膜和骨髓的新生血管形成血管网,新生成的血管网平行于牵张方向相互连接并包裹整个牵张间隙;而在颏部正中联合区,血管网的排列较为无序。在牵张结束第2周,牵张间隙中央区仍可见血管增生征象,在牵张区与两侧输送盘在下颌中线的血管连接广泛。固定第4周,血管新生现象逐渐消失,再生骨段的血管系统己基本恢复正常。结论下颌三焦点牵张成骨技术整复颏部的骨缺损过程中,下颌双侧牵张间隙与正中的压缩区组织中血管新生与新骨的生成之间存在紧密的时空联系。     

人下颌牵张成骨三维有限元模型的建立

目的　探讨在计算机上建立下颌骨牵张成骨三维有限元模型的方法。　方法　选择颅颌面发育正常青年男性,螺旋CT技术与计算机技术相结合,建立下颌骨牵张成骨三维有限元模型。　结果　首次模拟了骨皮质断开,并加入二腹肌前腹的边界约束,建立了三维有限元总体模型。　结论　模型有较高的相似性,为进一步研究人下颌骨牵张成骨奠定了基础。     

犬面中份缝牵引成骨过程中骨形成蛋白-2的表达

目的:研究骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)-2在犬面中份缝牵引成骨过程中的表达,探讨缝牵引成骨的机制.方法:18只12周龄杂种犬随机分为牵引成骨组12只和正常对照组6只,在牵引5、10、15 d,固定10、20 d,去固定1个月分别处死实验犬2只和对照犬1只,免疫组化法观察BMP-2在各骨缝的表达情况.结果:牵引期和固定期,BMP-2在实验犬各骨缝边缘大量增殖的未成熟成骨细胞、间充质细胞以及新生骨基质中呈阳性表达,对照犬也有少量表达.随着机械应力牵引, BMP-2在各骨缝表达量逐渐上升,在牵引15 d阳性表达最强,以后逐渐下降,到去固定1个月时表达水平接近正常.结论:机械牵张力刺激可以导致内源性BMP-2产生,BMP-2可能在缝牵引新骨生成过程中扮演重要的角色.     

全身应用神经生长因子在兔下颌骨牵张成骨中的作用

目的 研究全身应用神经生长因子(NGF)促进兔下颌骨牵张成骨的作用.方法 24只新西兰白兔按随机数表法分为四组,每组6只,分别为:固定期2周NGF组、固定期2周NaCl组(即空白组)、固定期4周NGF组、固定期4周NaCl组(即空白组).全麻后双侧下颌骨行骨劈开并植入牵张器,经4 d延迟期,牵引10 d,速度为0.5 mm/12 h.按组别分别给予NGF(0.6μg/d×20 d)和相当量生理盐水(1 mL/d×20 d)肌注.于牵张期10 d及固定期2、4周行X线、HE染色及生物力学检测.结果 X线示:NGF组较空白组牵张区有更多新骨形成,骨钙化程度更高;HE染色示:NGF组较空白组新生骨小梁数量更多,排列更加规则;生物力学检测示:固定期2周NGF组最大载荷为(12.18±1.65)N、挠曲强度为(11.54±1.27)MPa,均比空白组高25.9%(P<0.05);固定期4周NGF组最大载荷为(17.83±1.92)N、挠曲强度为(16.28±1.74)MPa,均比空白组高14.9%(P<0.05).结论 全身注射神经生长因子能促进牵张成骨中牵张区下颌骨的骨再生.     

应用种植体牵张成骨增高下颌前牙牙槽嵴的临床研究

目的:探讨同期植入种植体并应用牵张成骨原理永久增高下颌前牙牙槽嵴的临床方法。方法:选择下前牙区重度牙槽嵴萎缩患者6例,其中男4例,女2例。术前选择适当规格的抗旋转柱状螺纹组合式种植体,局麻下在缺牙区近远中行横过牙槽嵴顶的纵行切口,剥离并掀起颊舌侧黏骨膜瓣后,用来复锯于萎缩的牙槽嵴顶的近、远中行垂直骨切开,切口长度为预选种植体长度的1/2。在纵行骨切口的末端水平截骨并使骨块游离,将种植体按术前设计植入游离骨块,种植体植入长度为总长度的1/2。严密缝合松弛切口。术后10天拆线。术后2周开始旋入种植体,每日4次,每次旋入1/4圈,牵引速度为1mm/d,直至种植体全部植入时止。术后1、3和6月摄X线片。骨牵引结束后6个月修复种植体上部结构。追踪观察3年。结果:6例患者截骨线均一期愈合,牙槽嵴顶增高5·0~7·5mm。11枚种植体术后3个月与骨块完全整合。种植体上部结构修复后随访5年均能正常行使功能。结论:利用同期植入种植体牵引增高牙槽嵴高度为牙槽嵴重度萎缩患者义齿修复开辟了一条新途径,是一种有效的永久的治疗方法。     

碱性成纤维细胞生长因子促进rhBMP-2诱导成骨的载体

目的 研究碱性成纤维细胞生长因子（ｂＦＧＦ）在诱导成骨中的适宜载体。方法 ＢＡＬＢ／ｃ小鼠１４０只随机分为４组,每组３５只。设立ｒｈＢＭＰ－２／ｂＦＧＦ／ＰＶＰ为实验组,ｒｈＢＭＰ－２／ｂＦＧＦ,ｒｈＢＭＰ－２／ＰＶＰ和ｒｈＢＭＰ－２３组为对照组,分虽于术后３～２１ｄ共６个时间点取材,进行组织学、Ｘ线分析以及钙含量测定,观察４组诱导成骨情况。结果 ｒｈＢＭＰ－２／ｂＦＧＦ／ＰＶＰ组在诱导间充质细胞     

甲状旁腺激素对大鼠牵张成骨过程中O NC、OPN、C-FOS、COL1、VEGF、RUNX2、ALP基因表达的影响

目的：探讨甲状旁腺激素（PTH）对大鼠牵张成骨（DO）过程中ONC、OPN、C-FOS、COL1、VEGF、RUNX2、ALP基因表达的影响。方法30只雄性大鼠制备大鼠下颌骨DO模型。随机分5组，每组6只。第1组（只有牵张无PTH），术后8周取材，应用HE染色及微CT检测，以确定成骨情况。第2组（有牵张无PTH），第3组（有牵张有PTH），第4组（无牵张有PTH），第5组（对照组：无牵张无PTH）。2、3、4组及对照组术后1周取材，RT-PCR测定ONC、OPN、C-FOS、COL1、VEGF、RUNX2、ALP基因的表达。结果第1组，新骨形成，骨质充满牵张区，骨质连续，大鼠建模成功。RT-PCR检测结果显示，2、3、4组与对照组比较，OPN、COL1、RUNX2、ALP基因表达有明显提高（P＜0．05），其中第3组最为明显。ONC、C-FOS、VEGF基因2、3、4组与对照组比较差异无统计学意义（P＞0．05）。结论 PTH在 DO 过程中，间歇性给以 PTH的作用只有在牵张期发挥作用，其对 OPN、COL1、RUNX2、ALP基因表达能够获得理想的协同作用。     

rhBMP-2/SH复合物对微种植体支抗稳定性作用的实验研究

[摘要] 目的：评价 rhBMP-2/SH复合物对微种植体支抗稳定性的作用。方法：实验选用新西兰大白兔12只,分为2、4、8周组,每组4只。每只动物每侧胫骨植入rhBMP－2/SH/微种植体、微种植体各1枚;术后2、4、8周处死动物进行：（1）微种植体周围骨组织形态学观察。（2）微种植体-骨界面剪切力的测量。结果：在2、4、8周时, rhBMP－2/SH/微种植体周围胫骨表面周围有新骨生成,4周、8周时 rhBMP－2/SH/微种植体骨质附着量多于单纯微种植体。rhBMP－2/SH/微种植体组的剪切力分别为：(121.52±20.32) N、(213.78±25.30) N 和 (252.15±36.96) N;微种植体组的剪切力分别为：(124.32±18.25) N、(175.63±23.45) N 和 (201.07 ±33.49) N;术后4和8周时rhBMP－2/SH/微种植体组的剪切力要明显大于微种植体组,两者间差异有统计学意义（P<0.05）。 结论： rhBMP－2/SH复合物可以促进微种植体周围新骨形成,增加骨皮质厚度、骨结合率,从而增加微种植体的稳定性。     

Reconstruction of orbital defect in rabbits with composite of calcium phosphate cement and recombinant human bone morphogenetic protein-2

PURPOSE Calcium phosphate cement (CPC) is a biocompatible and osteoconductive bone substitute, and recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) has strong osteoinductibility, therefore we developed a composite bone substitute with CPC and rhBMP-2 and evaluate its reconstruction effect in rabbit orbital defect. METHODS Thirty-six rabbits were randomly divided into two groups and a 5mm×5mm×2mm bone defect in the infraorbital rim was induced by surgery in each orbit (72 orbits in all). The orbital defects were treated with pure CPC or composite of CPC and rhBMP-2. The osteogenesis ability of different bone substitute was evaluated by gross observation, histological examination, histomorphometrical evaluation, compressive load-to-failure testing, and scanning electron microscope (SEM). RESULTS Gross observation showed that both bone substitutes were safe and effective for reconstruction of orbital defect. However, histological examination, histomorphometrical evaluation and SEM showed that CPC/rhBMP-2 group had faster speed in new bone formation and degradation of substitute material than CPC group. Compressive load-to-failure testing showed that CPC/rhBMP-2 group had stronger compressive strength than CPC group at every stage with significant difference (P<0.05). CONCLUSIONS Composite of CPC/rhBMP-2 is an ideal bioactive material for repairing orbital defect, with good osteoconductibility and osteoinductibility.