骨形态发生蛋白-2局部基因治疗骨缺损的研究进展

骨形态发生蛋白-2（BMP-2）局部基因疗法能使骨缺损区持续产生内源性BMP-2，从而促进骨缺损愈合，为治疗大段骨缺损开拓了一个新的领域，应用前景令人鼓舞。     

负载rh-BMP2的羟基磷灰石人工骨治疗胫骨平台骨折骨缺损的临床疗效研究

目的 通过与羟基磷灰石生物陶瓷人工骨对比,评估负载rh-BMP2的羟基磷灰石人工骨对胫骨平台骨折骨缺损修复的临床疗效。方法 回顾性分析2014年10月至2019年9月中国人民解放军联勤保障部队第九二〇医院骨科收治的53例SchatzkerⅤ、Ⅵ型胫骨平台骨折骨缺损患者,所有患者均进行骨折切开复位内固定术并予术中植骨,其中27例患者术中予负载rh-BMP2的羟基磷灰石人工骨植骨（研究组）,另26例患者予羟基磷灰石生物陶瓷人工骨植骨（对照组）。对比两组患者骨折愈合时间、膝关节HSS功能评分、Rasmussen影像学评分及术后并发症发生情况。结果 所有患者获得随访,平均随访时间为（10.45±2.31）个月,所有患者最终均骨性愈合。研究组的骨折愈合时间[（13.46±3.38）周]明显短于对照组[（16.67±6.51）周]（P<0.05）;术后6个月时研究组HSS评分[（85.53±5.30）分]优于对照组[（80.58±6.40）分]（P<0.05）。术后6个月时两组的Rasmussen影像学评分比较,差异无统计学意义（P>0.05）,同时两组患者随访期间出现并发症情况...     

利用重组人骨形态发生蛋白-2诱导椎间盘成骨的实验研究

目的确定在兔子的椎间盘内注射重组人骨形态发生蛋白-2（recombinant human bone morphogenetic protein-2，rhBMP-2）诱导椎体间融合的可行性。方法将24只成年新西兰大白兔，随机分为2组，每组12只。用微量注样器将含有rhBMP-2200μg的生理盐水溶液20μl和等量的生理盐水分别注射到成年新西兰大白兔的L4～5椎间盘的髓核内。术后10、30、60及90天进行X线照相和组织学检查。结果注射椎间盘未见免疫排斥反应。实验组可见纤维环和软骨终板成骨并在相邻椎体间形成骨桥。对照组的椎间盘内未见骨形成。结论利用注射的方法，rhBMP-2可诱导椎间盘成骨，达到椎体间融合的目的。     

生物可降解支架协同纤维蛋白凝胶运载BMP-2基因修复节段性骨缺损

将BMP-2腺病毒载体(Ad-BMP-2)与纤维蛋白凝胶混合后复合PLA／PCL(聚乳酸／聚己内酯)支架,移植修复骨缺损。于新西兰大耳白兔双侧桡骨中段造成1．5 cm骨缺损,采用四种方法进行处理:A组:Ad-BMP-2 纤维蛋白凝胶 PLA／PCL;B组:重组BMP-2 纤维蛋白凝胶 PLA／PCL;C组:对照基因(Ad-Lacz) 纤维蛋白凝胶 PLA／PCL;D组:纤维蛋白凝胶 PLA／PCL。结果表明,术后12周A组缺损区在成骨活跃程度、骨再生量和再生髓腔结构等方面均显著优于B组,其骨缺损得到了较彻底的修复。C、D两组均不能产生骨性愈合。PLA／PCL协同纤维蛋白凝胶运载BMP-2基因修复节段性骨缺损可达到较好的效果。     

人重组骨形态蛋白-2在脊柱融合中并发症的研究

自体骨移植物具有天然的骨诱导和骨传导特性,是骨移植材料中的金标准,但其存在局限性。目前重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)被广泛应用于临床中以提高脊柱融合率。但其应用范围远超美国食品药品监督管理局(FDA)标准,同时也出现了很多并发症。因此研制出新型骨修复材料成为了目前亟待解决的问题。     

注射型rhBMP-2/PLGA/FS缓释微球载体系统用于兔桡骨骨缺损修复的实验研究

探讨注射型重组人骨形态发生蛋白-2/聚乳酸-羟基乙酸/纤维蛋白胶(rhBMP-2/PLGA/FS)缓释微球载体系统在修复兔桡骨节段性骨缺损中的作用。制作新西兰大白兔桡骨缺损模型,将其分为实验组(rhBMP-2/PLGA/FS),对照组(FS)和空白组(不作处理)。在缺损局部注入各组材料后,通过X射线观察各组动物的骨缺损修复情况;取兔桡骨损伤节段定量分析其骨密度值,评估其成骨质量;利用HE及Masson染色,观察骨组织形态及骨再生情况,评估其修复作用。结果表明:rhBMP-2/PLGA/FS缓释微球载体组在骨缺损修复、成骨质量及成骨能力方面均显著优于对照组和空白组,能够显著促进兔骨缺损修复,是一种较为理想、高效的骨组织工程材料。     

腺病毒载体介导BMP-2基因修复骨缺损的研究进展

腺病毒载体(Adv)介导的骨形态发生蛋白2(BMP-2)转基因方法被认为是目前最有效的转基因诱导成骨修复骨缺损的方法之一。进一步改造腺病毒载体,降低免疫原性,提高基因治疗的安全性,已成为目前研究工作的重点。在参考大量的相关文献基础上,现就腺病毒载体基因治疗骨缺损的研究概况、宿主免疫应答问题以及解决方案几个方面,对介导BMP-2基因修复骨缺损的腺病毒载体的研究进展作一综述。     

人重组骨形态发生蛋白-2在脊柱融合中的作用

脊柱融合是治疗脊柱结核、感染、畸形、椎间盘退行性病变脊柱疾患的有效手段,促进脊柱融合成骨率的方法之一就是使用自体骨移植,但其存在来源有限、取骨处疼痛等弊端,目前人重组骨形态发生蛋白-2(The role of recombinant human bone morphogenetic 2,rh BMP-2)负载于载体是一种理想的自体骨移植材料的替代物,广泛应用于脊柱融合术中,但近来发现了与其相关的一些副反应。本文就其在脊柱融合中的应用的安全性、有效性及相关的副反应进行综述。     

重组人骨形态发生蛋白2-肝素-人工骨复合材料的骨诱导活性

背景：已有将重组人骨形态发生蛋白2应用于骨再生及修复的报道,但由于其在生物体内半衰期短而导致诱导骨形成的能力受到限制。 目的：制备具有较好缓释效果的重组人骨形态发生蛋白2-肝素-人工骨复合材料,并检测其缓释性能及骨诱导活性。 方法：通过高效液相色谱法检测重组人骨形态发生蛋白2-肝素复合物对于酶解的保护作用。将重组人骨形态发生蛋白2与肝素溶液混匀后复合于人工骨材料表面,ELISA方法检测其体外释药性质,茜素红染色法检测其诱导成骨细胞的能力,应用小鼠体内实验评价其异位骨诱导能力。 结果与结论：成功制备了具有良好缓释效果的重组人骨形态发生蛋白2-肝素-人工骨复合材料,具有较强的诱导骨钙蛋白及异位骨形成能力。     

辛伐他汀与BMP-2促进兔桡骨骨折愈合的对比观察研究

目的探讨辛伐他汀促进骨折愈合的效果。方法建立兔单侧桡骨骨折(3mm)模型36只,按照随机原则分为A、B、C3组,每组12只。A组为空白对照组,予以0.9%氯化钠溶液灌胃,骨折局部注射0.9%氯化钠溶液;B组为骨形态发生蛋白-2(BMP-2)对照组,予以0.9%氯化钠溶液灌胃,骨折局部注射BMP-2溶液;C组为辛伐他汀实验组,予以辛伐他汀配置液灌胃,骨折局部注射0.9%氯化钠溶液。在术后2、4、8周通过X射线摄片、病理组织切片、骨密度测定及生物力学测定(仅在第8周)等指标来观测评估骨折愈合情况,并分析各组骨折愈合程度差异有无统计学意义。结果 X射线摄片检查:在术后各个时间点,B组和C组在骨痂的形成改建及骨髓腔的再通上均要优于A组,而B、C两组间差异无统计学意义(P>0.05)。骨密度测定:术后2、4周时,C组、B组均优于A组,差异有统计学意义(P<0.05);且在第2周时B组要优于C组,差异有统计学意义(P<0.05);在第4周时,B组与C组差异无统计学意义(P>0.05)。在术后第8周时,A组要优于B组与C组,差异有统计学意义(P<0.05),而B组与C组差异无统计学意义(P>0.05)。生物力学测定(第8周时):B组和C组均高于A组,差异有统计学意义(P<0.05);B组和C组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。组织形态学检查:C组和B组在胶原纤维、软骨组织、骨小梁及骨基质的形成时期均早于A组,B组和C组之间差异无统计学意义。结论辛伐他汀有良好的成骨作用;辛伐他汀可以促进骨折愈合,效果与BMP-2接近。     

Repairing Defect and Preventing Collapse of Canine Femoral Head Using Titanium Implant Enhanced by Autogenous Bone Graft and rhBMP-2

There is a direct relationship between mechanical stress and the progressive collapse of the necrotic region in osteonecrosis of the femoral head. The titanium implant combined with autogenous bone graft and recombinant human bone morphogenetic protein (rhBMP)-2 to repair the defect and prevent collapse of the femoral head was investigated. The femoral head defects were made by the trapdoor procedure and then the defects were filled, respectively, with the titanium implant combined with autogenous bone graft and rhBMP-2, with autogenous bone graft and rhBMP-2, and with autogenous bone graft alone. Roentgenographic and histological examinations were performed at various times postoperatively. The defects were repaired completely and the titanium implant was integrated with the surrounding bone tissues. The defects healed faster than did without rhBMP-2. No trapdoor cartilage collapsed and joint space narrowed. The titanium implant combined with autogenous bone graft and rhBMP-2 can enhance the repairing procedure and prevent the collapse of the femoral head.     

In vitro and in vivo evaluation of osteoinductivity and bone fusion ability of an activin a/BMP2 chimera (AB204): a comparison study between AB204 and rhBMP-2

This study compared osteoinductivity and osteogenic capacity between AB204 and rhBMP-2 using hMSCs in vitro and a beagle’s posterolateral spinal fusion model. Cultured hMSCs were treated with AB204 or rhBMP-2 with low to high doses. Three male beagles were performed posterolateral spinal fusion with biphasic calcium phosphate (2?ml)?+?AB204 or rhBMP-2 (20, 50 or 200?µg). They were euthanized after 8?weeks. The fusion rate and bone formation of spine samples were examined. AB204 had higher alkaline phosphatase activity, mineralization and osteogenic-related gene expression than rhBMP-2. Fusion rates in all rhBMP-2 groups were 0. They were 100% for 50?μg and 200?μg AB204 groups. Therefore, AB204 showed higher osteogenicity than rhBMP-2. It could be a better bone graft substitute.     

Comparison of bone regeneration in a rabbit skull defect by recombinant human BMP-2 incorporated in biodegradable hydrogel and in solution

The objective of this study is to compare bone regeneration induced by recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) incorporated into a biodegradable gelatin hydrogel with that by rhBMP-2 in aqueous solution. After treating rabbit skull defects of 6 mm diameter with the two rhBMP-2 dosage forms, both of them increased the bone mineral density (BMD) at the skull defects with implantation time to a significantly higher extent than a rhBMP-2-free aqueous solution and a rhBMP-2-free empty gelatin hydrogel (p < 0.05). There was no quantifiable difference in BMD between the two dosage forms of rhBMP-2. Histological examination revealed that the integrity of newly generated bone increased with the rhBMP-2 dose, irrespective of the dosage form. The bone defect was filled with regenerated bone 21 days after treatment.     

透明质酸复合BMP-2转染骨髓基质干细胞修复兔桡骨干缺损的生物力学研究

目的评价携带人骨形成蛋白-2(hBMP-2)基因重组腺病毒(Adv-hBMP-2)转染的骨髓基质干细胞(BMSCs)与透明质酸(HA)复合构建的组织工程化骨对兔桡骨干缺损的修复效果。方法取兔骨髓行BMSCs培养及Adv-hBMP-2的体外转染,建立兔桡骨干1.5cm的缺损模型。20只兔(40侧)分4组(n=10):第1组注射Adv-hBMP-2转染细胞+HA组,第2组注射Adv-hBMP-2转染细胞组,第3组单纯注射HA组、第4组空白对照组;通过影像学、组织学检查、生物力学测试和骨组织形态计量分析观察修复效果。结果(1)第1组,第12周8侧骨缺损中6侧完全愈合;第二组第12周8侧骨缺损中有3侧完全愈合;第3组和第4组,第12周骨缺损均未愈合。根据骨缺损内新生骨面积行X线疗效评分,各组依次为4.63±0.74、3.38±1.60、1.63±0.74、1.50±0.53,差异有统计学意义(P<0.0001)。(2)第1、2组,4￣8周时骨缺损内均有多量新生骨痂形成,12周时部分骨髓腔再通;第3、4组,4￣8周时骨缺损处为纤维组织填充,12周时骨缺损未愈合,两骨端硬化。新生骨小梁面积第1、2组分别为(16.25±3.49)mm2、(10.37±2.02)mm2,差异有统计学意义(P<0.001)。(3)第1组的最大压缩载荷和弹性模量分别为(211.54±63.58)N和(113.36±56.47)MPa,第2组分别为(126.74±53.13)N和(98.91±63.36)MPa,差异有统计学意义(P<0.05)。平均最大压缩载荷与正常桡骨组之比:前者为75.86%,后者为45.45%。结论HA复合Adv-hBMP-2转染BMSCs构建的组织工程化骨可以修复兔桡骨干骨缺损。     

BMP_2活性多肽/鼠尾Ⅰ型胶原复合物植入异位成骨的实验研究

用动物实验的方法验证鼠尾Ⅰ型胶原支架与自行研制合成的BMP2活性多肽复合后诱导异位成骨的能力与作用。自行提取鼠尾Ⅰ型胶原以及与BMP2活性多肽复合,冻干后低真空模式下电镜观察胶原结构。实验分2组。对照组:单纯鼠尾Ⅰ型胶原组;实验组:BMP2活性多肽/鼠尾Ⅰ型胶原复合物组。将12只大白鼠随机分成2组,每只大白鼠右侧大腿作2 cm的切口,制备股四头肌肌袋模型,将上述材料分别植入肌袋。术后第3周和第6周分别作放射学检查(X-ray,CT),第6周将所有大白鼠处死作组织学(HE染色)检查。鼠尾Ⅰ型胶原冻干后孔径大小合适与BMP2活性多肽复合后无明显改变。术后第3周和第6周放射学检查可见实验组有明显的钙化影形成,且第6周成骨范围要明显大于第3周时所见,而对照组无成骨现象。术后第6周组织学观察可见实验组植入区有成骨细胞和大量新骨形成,而对照组仅见炎性细胞改变。鼠尾Ⅰ型胶原是一种较好的载体支架材料,自行研制合成的BMP2活性多肽与其复合后,具有较强的异位诱导成骨能力。     

A comparison of bone regeneration with human mesenchymal stem cells and muscle-derived stem cells and the critical role of BMP

Adult multipotent stem cells have been isolated from a variety of human tissues including human skeletal muscle, which represent an easily accessible source of stem cells. It has been shown that human skeletal muscle-derived stem cells (hMDSCs) are muscle-derived mesenchymal stem cells capable of multipotent differentiation. Although hMDSCs can undergo osteogenic differentiation and form bone when genetically modified to express BMP2; it is still unclear whether hMDSCs are as efficient as human bone marrow mesenchymal stem cells (hBMMSCs) for bone regeneration. The current study aimed to address this question by performing a parallel comparison between hMDSCs and hBMMSCs to evaluate their osteogenic and bone regeneration capacities. Our results demonstrated that hMDSCs and hBMMSCs had similar osteogenic-related gene expression profiles and had similar osteogenic differentiation capacities in vitro when transduced to express BMP2. Both the untransduced hMDSCs and hBMMSCs formed very negligible amounts of bone in the critical sized bone defect model when using a fibrin sealant scaffold; however, when genetically modified with lenti-BMP2, both populations successfully regenerated bone in the defect area. No significant differences were found in the newly formed bone volumes and bone defect coverage between the hMDSC and hBMMSC groups. Although both cell types formed mature bone tissue by 6 weeks post-implantation, the newly formed bone in the hMDSCs group underwent quicker remodelling than the hBMMSCs group. In conclusion, our results demonstrated that hMDSCs are as efficient as hBMMSCs in terms of their bone regeneration capacity; however, both cell types required genetic modification with BMP in order to regenerate bone in vivo.     

Mutation of a cleavage site adjacent to the mature domain leads to increase in secreted mature BMP-2 with reduced activity

Proteolytic cleavage of precursor bone morphogenetic protein (proBMP) is an important step in generating the active mature BMP. ProBMP-2 contains two proprotein convertase (PC) recognition sites (S1 and S2) and is postulated to be cleaved by PCs at those sites. Cell lines expressing proBMP-2, with a silenced S1 site (mS1) that inhibited PC cleavage, secreted the 20-kDa form BMP-2, while cells expressing wild type (wt) BMP-2 secreted 18- and 20-kDa mature BMP-2 N-terminal isoforms. The mS1 cells secreted 15-fold more mature BMP-2 than the wt, despite their similar mRNA levels. Mutant-secreted BMP-2 demonstrated biological activity in vitro; however, its activity was reduced compared with wt. These data demonstrate that proBMP-2 can be cleaved at an alternative cleavage site without prior S1 site cleavage in cell lines overexpressing BMP-2 and more importantly suggest that the presence of the 2-kDa linker peptide can affect activity and secretion of the mature protein.     

重组TFPI-2影响人卵巢癌细胞体外迁徙浸润能力的研究

目的 :从功能角度研究重组组织因子途径抑制物 2 (TFPI 2 )对人卵巢癌细胞体外迁徙、浸润能力的影响。方法 :①迁徙实验 ,加不同浓度TFPI 2培养的A2 780细胞和不加TFPI 2的A2 780细胞 ,通过Boyden小室体外浸润转移模型 ,以迁徙到聚碳脂微孔滤膜 (PVPF)背面的每高倍镜视野中的平均细胞数作为评价人卵巢癌细胞迁徙能力强弱的指标。②浸润实验在PVPF膜铺上基底膜基质胶 (Matrigematrix)后 ,行迁徙实验。结果 :①迁徙实验中 ,将A2 780 TFPI 2不同浓度组与A2 780对照组细胞穿过PVPF膜的细胞数进行比较 ,经t检验 ,没有统计学意义 (P >0 .0 5)。②浸润实验中 ,将A2 780 TFPI 2不同浓度组与A2 780对照组的细胞穿过人工膜的细胞数进行比较 ,及TFPI 2不同浓度组间的细胞数进行比较 ,经t检验 ,均有非常显著差异 (P <0 .0 1)。结论 :重组TF PI 2对人卵巢癌细胞体外自身运动能力无影响 ,但可显著抑制人卵巢癌细胞的体外浸润能力 ,为卵巢癌的蛋白酶抑制剂治疗提供一可能的靶向依据。     

重组人骨形态发生蛋白2联合自体骨行椎间植骨融合治疗胸腰椎结核

文题释义：重组人骨形态发生蛋白2：是一种利用基因重组技术在体外克隆出来的蛋白,属于骨形态发生蛋白家族中活性最强的成员,是骨形成中重要的调控因子。它能够将体内未分化的间充质干细胞定向诱导分化为骨细胞,形成新生骨和软骨,促进骨组织修复。 椎间植骨融合术：是临床上重建和保持脊柱稳定性的手术方式,它不但能够恢复脊柱的稳定性,避免因脊柱不稳带来的疼痛,而且能维持椎体和椎间孔的高度,降低神经根压迫的风险,能够起保护神经功能和保证远期疗效作用。 背景：重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein-2, rhBMP-2)联合自体骨行椎间植骨融合术治疗腰椎滑脱、椎管狭窄、椎间盘突出等脊柱退行性变疾病的疗效和安全性已经得到认可,但对于治疗脊柱结核等脊柱感染性疾病的疗效和安全性少有临床研究。 目的：评价rhBMP-2联合自体骨行椎间植骨融合术对脊柱结核的临床疗效及其安全性。 方法：回顾性分析2010年11月至2018年5月广州中医药大学第一附属医院收治的胸腰椎结核患者的临床资料,所有患者均采用后路经椎弓根螺钉内固定+植骨融合术,根据植骨时是否使用rhBMP-2将其分为2组,试验组33例采用1 mg rhBMP-2联合自体骨植入大小适宜的支撑体中,对照组35例单纯用自体骨植入支撑体。术后随访1年以上,并对术前、术后疼痛目测类比评分、脊髓损伤ASIA分级、围术期并发症以及融合率进行统计学分析。研究通过广州中医药大学第一附属医院伦理委员会的批准,患者对治疗方案均知情同意。 结果与结论：①所有患者均完成1年以上的随访,随访中未发现内固定断裂移动和椎体的明显塌陷;②两组手术时间、术中出血量、住院时间、围术期并发症比例差异无显著性意义(P > 0.05);③两组术后1周和术后1年的目测类比评分、ASIA分级与术前相比,有显著改善(P < 0.05),但两组之间对比差异无显著性意义(P > 0.05);④在融合率方面,试验组术后6个月的融合率明显高于对照组(P < 0.05),然而,两组术后1年的融合率比较却无统计学差异(P > 0.05)。提示：rhBMP-2联合自体骨行植骨融合术治疗胸腰椎结核能在短期内加快骨性融合,具有良好的疗效和安全性。 ORCID: 0000-0002-3809-4431(翁汭) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

DOX联合HMME-PDT对人肝癌细胞HepG2联合作用的研究

目的:初步探讨阿霉素(DOX)联合血卟啉单甲醚介导的光动力疗法(HMME-PDT)对人肝癌细胞(HepG2)的作用及可能的机制.方法:实验分对照组、单独PDT组、单独DOX组和联合作用组.PDT组所用的光敏剂剂量为2.5μg/mL,能量密度为0.2 J/cm2、0.4 J/cm2、0.8 J/cm2、1.6 J/cm2和3.2 J/cm2.DOX组所用的DOX浓度为0.1 μg/mL、0.2μg/mL和0.4μg/mL.联合作用为不同剂量单独作用的组合,联合时序为PDT后立即加入阿霉素(PDT DOX)或阿霉素先于PDT24h加入(DOX PDT).MTT法检测24h后的细胞活性抑制率,并用金氏公式分析联合效应.荧光显微镜观察不同处理组阿霉素的摄取情况.结果:MTT法结果表明,联合作用的细胞抑制率高于单独作用,这在PDT DOX的联合时序作用中表现更为明显.金氏公式分析表明,PDT DOX的联合作用相对DOX PDT的联合作用产生更明显的协同或相加效应.荧光显微镜实验可以观察到联合作用明显提高了细胞对阿霉素的摄取,并且随着联合剂量的加大摄取加强.结论:相对单独作用,联合作用有更高的细胞活性抑制率,联合效应与联合时序有关,PDT DOX的联合作用的联合效果好.联合作用产生相加或协同效应的机制之一可能是因为PDT处理改变了细胞膜通透性从而更有利于细胞对阿霉素的摄取,最终提高作用效果.