环氧酶-2在骨形态蛋白9诱导间充质干细胞骨向分化中的作用研究

目的研究环氧酶-2(COX-2)在骨形态蛋白9(BMP9)诱导间充质干细胞(MSCs)成骨分化过程中的作用,以及COX-2影响BMP9功能的可能机制。方法采用定量PCR、蛋白印迹和免疫细胞化学染色分析BMP9对COX-2表达的影响。采用化学发光法检测碱性磷酸酶(ALP)的活性,用RT-PCR法检测Smad6、Smad7 mRNA表达水平,用蛋白印迹检测Runx2、Dlx-5、Smad1/5/8及磷酸化Smad1/5/8蛋白水平。通过体内异位成骨实验检测COX-2对BMP9诱导MSCs成骨分化的影响。利用萤光素酶报告质粒检测BMPs/Smads信号活化程度。结果 BMP9明显诱导COX-2表达,抑制COX-2酶活性或沉默COX-2均抑制BMP9诱导C3H10T1/2细胞ALP活性增加。沉默COX-2明显抑制BMP9诱导C3H10T1/2细胞表达Runx2和Dlx-5,以及BMP9诱导的C3H10T1/2细胞异位成骨。沉默COX-2抑制BMPR-Smad报告质粒萤光素酶活性,降低Smad1/5/8的磷酸化水平,以及抑制Smad6和Smad7的mRNA表达。结论 COX-2对BMP9诱导MSCs成骨分化具有重要调节作用,其机制可能与COX-2调节BMPs/Smads信号转导有关。     

Wnt3a联合BMP7对BMSC成骨分化的初步研究

目的:探讨Wnt蛋白(Wnt3a)联合骨形态发生蛋白(BMP7)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的作用。方法:选择SD大鼠12只,进行骨髓间充质干细胞的分离、纯化、培养,并采用不同的方法进行骨髓间充质干细胞的体外诱导分化,按干预的不同分为4组:Wnt3a组、BMP-7组、联合诱导组以及对照组,对比不同方法对成骨分化的诱导作用差异。结果:联合诱导组的IA值为(121627±261),显著低于Wnt3a组、BMP-7组、对照组的(147173±348)、(146557±361)、(182659±409),并且其有大量橘红色矿化结节形成,较其他三组更多,组间差异比较均具有统计学意义(P0.05)。结论:Wnt3a联合BMP7诱导BMSC成骨分化的效果显著优于单独采用Wnt3a或BMP7进行诱导,值得在临床上推广使用。     

骨形态发生蛋白介导的Smad依赖途径和Smad非依赖途径对骨质疏松症的潜在调节作用研究进展

糖皮质激素长期使用、雌激素减少、继发性甲状旁腺功能亢进、骨组织微环境改变等多种因素均可诱发骨质疏松症。骨代谢失衡(成骨-成脂失衡)是骨质疏松症发病的关键机制,而骨髓间充质干细胞分化为脂肪细胞增加和成骨细胞减少是导致骨质疏松症成骨-成脂失衡的核心。骨形态发生蛋白(bone morphogenesis protein,BMP)则是调控骨质疏松症成骨-成脂平衡的关键蛋白,而这一调控作用又是通过Smad依赖途径和Smad非依赖途径来实现的。本文重点介绍了BMP介导的Smad依赖途径和Smad非依赖途径,并详细介绍了BMP-2、BMP-4、BMP-6、BMP-7、BMP-9通过上述途径参与骨质疏松症成骨、成脂代谢调控的可能机制,以期为临床抗骨质疏松症药物有效靶点的筛选提供新思路。     

Wnt10b与骨形态发生蛋白9诱导间充质干细胞成骨分化的关系

目的研究Wnt10b与骨形态发生蛋白9(BMP9)诱导间充质干细胞(MSCs)骨向分化的关系,以及相关的分子机制。方法利用PCR、Western blot、组织化学染色等方法,检测BMP9对Wnt10b表达的影响,以及Wnt10b对BMP9诱导的成骨分化的影响。同时,通过定量PCR、Western blot、油红O染色、流式细胞术等,分析Wnt10b影响BMP9成骨分化诱导作用的可能机制。结果 Wnt10b在C3H10T1/2、C2C12、MEFs和MC3T3-E1细胞中均有表达,BMP9在C3H10T1/2细胞中上调Wnt10b的表达水平。Wnt10b增强BMP9在C3H10T1/2细胞中增加OCN蛋白水平和促进钙盐沉积的能力,沉默Wnt10b减弱BMP9的作用。Wnt10b并不改变BMP9对细胞周期的影响,但能增强BMP9诱导的Smad1/5/8磷酸化,沉默Wnt10b减弱BMP9对Smad1/5/8磷酸化的促进作用。此外,Wnt10b抑制BMP9在C3H10T1/2细胞中诱导的成脂分化,沉默Wnt10b则促进BMP9的成脂分化诱导作用。结论 Wnt10b可以促进BMP9诱导的MSCs骨向分化,这种作用可能与增强BMP/Smad信号转导有关。     

地塞米松诱导小鼠骨髓基质细胞成骨的分子机制

目的 研究骨髓间充质细胞成骨分化的分子机制，为将其作为基因治疗的载体细胞奠定理论基础。方法 取成年小鼠股骨骨髓，贴壁培养，分别用矿化诱导培养基（10^-7 M地塞米松、10mM β-甘油磷酸钠和50mg／ml抗坏血酸）与骨形成蛋白2诱导，用RT-PCR检测Runx2，Osx和骨钙蛋白基因表达，茜素红染色鉴定钙节结。结果 RT-PCR显示，矿化培养基诱导组仅有Osx和OCN表达，BMP2诱导组Runx2，Osx和OCN全部表达，而两组茜素红染色均呈阳性钙结节。结论 地塞米松诱导的成骨作用中可能通过不同于BMP2的信号通路起作用。     

骨形成蛋白7在慢性肝病患者中的表达及其对肝星状细胞的影响

肝星状细胞（HSC）是肝纤维化发生发展过程中产生细胞外基质（ECM）的主要细胞。ECM的过度合成导致肝组织重构,甚至肝纤维化、肝硬化。骨形成蛋白7（BMP7）是转化生长因子超家族的成员。本研究旨在观察BMP7在慢性肝病患者中的作用。慢性肝病组患者血清BMP7水平明显高于对照组．免疫组化法检测肝组织发现肝硬化组BMP7蛋白在肝细胞中的表达明显高于正常对照组。     

骨形态发生蛋白9诱导间充质干细胞骨向分化与Wnt11的关系

目的探讨骨形态发生蛋白9(BMP9)诱导干细胞骨向分化与Wnt11的关系及可能的分子机制。方法通过q PCR、组织化学染色及Western blot等方法,检测成骨分化相关标志物,以及BMP/Smad和p38 MAPK信号的变化;利用荧光素酶报告质粒,检测BMP/Smad信号的活性改变。结果BMP9增加C3H10T1/2细胞中碱性磷酸酶(ALP)活性、钙盐沉积、骨桥素(OPN)和Wnt11表达。Wnt11在C3H10T1/2、MEFs、MC3T3-E1和C2C12细胞中均有表达。在C3H10T1/2细胞中,Wnt11增强BMP9促进ALP活性、钙盐沉积、Runx-2和OPN表达的作用,以及BMP9对BMP/Smad报告质粒转录活性和Smad1/5/8磷酸化的促进作用;Wnt11还增强BMP9诱导p38 MAPK磷酸化的作用;抑制p38 MAPK则减弱BMP9诱导ALP活性、钙盐沉积及OPN表达的作用,但该效应能被Wnt11部分逆转。结论 BMP9在MSCs中能上调Wnt11表达。Wnt11能促进BMP9的骨向分化诱导作用,该作用可能与其增加BMP/Smad和p38 MAPK信号的活性有关。     

复合型生物衍生组织工程骨的制备及其理化特性

目的 我们用物理化学方法处理自制的天然生物衍生骨支架材料一犬脱抗原松质骨(AECB)，并复合具有成骨活性的骨形态发生蛋白(BMP)和具有成血管作用的碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)，制成复合型生物衍生组织工程骨。测其理化性质及力学强度，为组织工程研究提供可供选择的植骨材料。方法 将犬松质骨进行一系列理化处理，制成脱抗原松质骨，用化学方法分析其组成成分，用扫描电镜观察其形貌特征，用X线能谱仪测定其钙／磷比值，并对材料的力学性能进行分析测定，然后用物理方法在材料上复合BMP和bFGF，再用扫描电镜观察其复合情况。结果 犬脱抗原松质骨脱钙及有机质洗脱行之有效，保持原骨天然网状孔隙系统及一定力学强度，并且BMP和hFGF能与其有效结合。结论 犬脱抗原松质骨／BMP／bFGF有望为骨缺损、骨坏死的治疗开辟一条新途径，尚需要检测其免疫原性及成骨、成血管能力。     

骨形态发生蛋白-7的研究进展

骨形态发生蛋白-7(BMP-7)作为骨形态发生蛋白家族成员,能刺激未分化细胞定向分化为成骨细胞,调节骨发育,具有较强的骨诱导活性,能够在体内、体外诱导骨、软骨形成完成骨修复能力。BMP-7能完善移植骨的机械性能和功能,增强同种异体移植物的脊柱融合作用。除了在骨科中的应用外,BMP-7在口腔疾病和肾脏疾病中的应用日广。BMP-7在齿、牙槽骨的发育和重建中可发挥骨诱导作用,诱导牙髓牙本质的再生,从而减轻炎症反应。BMP-7在肾脏高度表达,能够保护肾小球完整性,具有抗肾脏纤维化作用。     

重组骨形态发生蛋白-7在肾纤维化治疗中的研究进展

骨形态发生蛋白-7是一种多功能细胞因子,与相应受体结合后经信号转导发挥作用,受多种拮抗剂和激动剂的调控.肾问质纤维化是多种肾脏疾病进展到终末期肾衰竭的共同途径和主要病理基础.在多项慢性肾脏疾病动物模型的研究中,发现给予重组骨形态发生蛋白-7能够抑制或逆转肾小管间质纤维化,改善肾功能.骨形态发生蛋白-7可能通过维持肾小管细胞表型、逆转上皮-间质细胞转变、减少细胞外基质、抑制炎症等环节发挥抗纤维化作用.文中就重组骨形态发生蛋白-7在肾纤维化治疗中的研究进展进行综述.     

The dose-time effects of fluoride on the expression and DNA methylation level of the promoter region of BMP-2 and BMP-7 in rats

Skeletal fluorosis is a chronic metabolic bone disease caused by excessive exposed to fluoride. Recent studies have shown that fluoride causes abnormal bone metabolism through disrupting the expression of Bone Morphogenetic Proteins (BMPs). However, the relationship between fluoride and BMPs is not fully understood, and the mechanism of fluoride on BMPs expression is still unclear. This study investigated the dose-time effects of fluoride on BMP-2 and BMP-7 levels and DNA methylation status of the promoter regions of these two genes in peripheral blood of rats. Eighty Wistar male rats were randomly divided into four groups and treated for 1 month and 3 months with distilled water (control), 25 mg/L, 50 mg/L or 100 mg/L of sodium fluoride (NaF). Rats exposed to fluoride had higher protein expression of BMP-2 and BMP-7 in plasma at 1 month and 3 months. An increase in BMP-2 expression was also observed with an increase of fluoride exposure time. Significant hypomethylation was observed in 2 CpG sites (CpGs) of BMP-2 and 1 CpG site of BMP-7 promoter regions in the fluoride treatment groups. It concludes that fluoride has a dose-response effect on BMP-2 in fluorosis rats, and fluoride-induced hypomethylation of specific CpGs may play an essential role in the regulation of BMP-2 and BMP-7 expression in rats.     

糖尿病大鼠骨折愈合过程中 VEGF、BMP-2及BMP-7的动态观察

目的：动态观察糖尿病模型大鼠骨折愈合过程中的血管内皮细胞生长因子（ VEGF）、骨形态发生蛋白-2（BMP-2）、骨形态发生蛋白-7（BMP-7）的变化趋势,探索影响糖尿病骨折愈合的机制。方法选取Wester 雄性大鼠70只,采用随机数字表法分为糖尿病组[（腹腔注射链脲佐菌素（ STZ）造模]和对照组,每组35只。采用线锯锯断2组大鼠的左侧胫骨,采用外固定复位处理,观察2组大鼠术后第1、3、5、7周的血清及骨痂中VEGF、BMP-2、BMP-7的表达变化。结果糖尿病组大鼠术后第1周、术后第3周的VEGF、BMP-2、BMP-7的表达水平均显著低于对照组（ P＜0构．05）,术后第5、第7周2组大鼠骨痂组织中的VEGF、BMP-2、BMP-7的表达水平差异无统计学意义（ P ＞0．05）。糖尿病组与对照组大鼠的血清中VEGF、BMP-2、BMP-7在术后第1～7周差异无统计学意义（ P ＞0．05）,糖尿病大鼠术后第1、第3周BMP-7的表达水平显著低于对照组大鼠,差异有统计学意义（ P ＜0．05）。结论糖尿病大鼠血清、骨痂组织中BMP-7、BMP-2及VEGF表达减少可能是其延迟愈合的一个重要原因。     

舒筋接骨丸对长管状骨骨折患者形态发生蛋白-7和血清瘦素的影响

目的探讨舒筋接骨丸对长管状骨骨折患者的临床疗效及安全性,并分析其对形态发生蛋白（BMP-7）和血清瘦素（LEP）的影响。方法将196例长管状骨骨折患者随机分为治疗组和对照组,各98例。两组均给予手法复位及内固定,对照组予以术后常规护理,治疗组加用舒筋接骨丸治疗,两组均连续治疗2周,比较患者治疗后的临床疗效、BMP-7和LEP的含量。结果治疗组总有效率为91．84％,明显高于对照组的71．43％,血清中BMP-7和LEP的含量均显著高于对照组（P〈0．01）;两组患者均未出现明显不良反应。结论舒筋接骨丸对长管状骨骨折有较好疗效,不良反应少,且能有效提高BMP-7和LEP的含量,加快骨折愈合,值得临床推广。     

Protective effect of BMP-7 against aristolochic acid-induced renal tubular epithelial cell injury

Aristolochic acid nephropathy (AAN) is regarded as a kind of rapidly progressive renal fibrosis caused by the ingestion of herbal remedies containing aristolochic acid (AA). Recent studies showed that bone morphogenetic protein-7 (BMP-7) exerts beneficial effects on acute and chronic kidney injuries induced by different pathological conditions. We examined whether BMP-7 protects human renal tubular epithelial cells (HK-2) against AA-induced injury in vitro. HK-2 cells were cultured with different concentrations of AA and BMP-7 for 48 h. Cell viability was determined by Cell Counting Kit-8 assay and lactate dehydrogenase (LDH) release. The apoptosis rate and the activity of caspase 3 protease were also examined. Epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) was determined by cell morphology, E-cadherin and α-smooth muscle actin (α-SMA) protein expression, and TGF-β₁ and collagen III secretion. Additionally, the effect of anti-TGF-β1 antibody on AA-induced EMT was assessed. Our results indicated that BMP-7 significantly increased cell proliferation, decreased apoptosis rate and attenuated activation of caspase-3, resulting in the protection of HK-2 cells from AA-induced cytotoxicity. In addition, studies on EMT revealed that BMP-7 could inhibit AA-induced myofibroblast phenotype and restored the epithelial morphology in a dose-dependent manner. It was partially through reducing the activation of a myofibroblast phenotype and production TGF-β1. Treatment with neutralizing anti-TGF-β1 antibody also blocked AA-induced EMT and collagen III secretion. Together, these observations strongly suggest that BMP-7 is a potent inhibitor of AA-induced renal tubular epithelial cell injury and might be a promising agent for aristolochic acid-induced kidney damage.     

In vitro and in vivo induction of bone formation based on adeno-associated virus-mediated BMP-7 gene therapy using human adipose-derived mesenchymal stem cells

Aim： To determine whether adeno-associated virus （AAV）-2-mediated, bone morphogenetic protein （BMP）-7-expressing human adipose-derived mesenchymal stem cells （ADMS） cells would induce bone formation in vitro and in vivo. Methods： ADMS cells were harvested from patients undergoing selective suction-assisted lipectomy and transduced with AAV carrying the human BMP-7 gene. Non-trans- duced cells and cells transduced with AAV serotype 2 carrying the enhanced green fluorescence protein gene served as controls. ADMS cells were qualitatively assessed for the production of BMP-7 and osteocalcin, and subjected to alkaline phosphatase （ALP） and Chinalizarin staining. A total of 2.5×10^6 cells mixed with type I collagen were implanted into the hind limb of severe combined immune-deficient （SCID） mice and subjected to a histological analysis 3 weeks post implantation. Results： Transfection of the ADMS cells achieved an efficiency of 99% at d 7. Transduction with AAV2-BMP-7 induced the expression of BMP-7 until d 56, which was markedly increased by d 7. The cells were positively stained for ALP. Osteocalcin production and matrix mineralization further con- firmed that these cells differentiated into osteoblasts and induced bone formation in vitro. A histological examination demonstrated that implantation of BMP-7- expressing ADMS cells could induce new bone formation in vivo. Conclusion： The present in vitro and in vivo study demonstrated that human ADMS cells would be a promising source of autologous mesenchymal stem cells for BMP gene therapy and tissue engineering.     

骨形态发生蛋白-7参与糖尿病肾病发病机制的研究进展

糖尿病肾病是危害糖尿病患者健康的严重微血管并发症，以微量白蛋白尿、肾小球基底膜增厚、细胞外基 质沉积、肾小球肥大和系膜扩张为主要特征。在糖尿病肾病发生、发展过程中，骨形态发生蛋白（BMP）-7作为转化 生长因子（TGF）-β超家族的一员发挥多种生物学功能，参与肾小球系膜细胞扩张度、足细胞凋亡、肾小管损伤以及 肾脏纤维化的调节。围绕BMP-7与TGF-β/Smads信号通路、PI3K/Akt信号通路以及间充质干细胞在糖尿病肾病中 的作用机制进行论述，以期为相关研究提供参考。     

肾康注射液对单侧输尿管梗阻大鼠模型肾间质转化生长因子-β1和骨形成蛋白-7表达的影响

目的研究肾康注射液对单侧输尿管梗阻（UUO）大鼠模型肾间质转化生长因子-β1（TGF-β1）和骨形成蛋白-7（BMP-7）表达的影响。方法将SD雌性大鼠54只随机分为正常对照组、UUO模型组、肾康治疗组，肾康治疗组用肾康注射液灌胃，分别在手术后第5，10，15天处死大鼠，在光镜下观察肾组织病理改变，应用免疫组织化学方法检测肾小管间质中TGF-β1，和BMP-7表达。结果与正常对照组相比，UUO模型组大鼠肾脏TGF-β1表达明显升高，BMP-7表达明显减少，但在予肾康注射液治疗后能显著下调UUO模型大鼠TGF-β1表达，上调BMP-7表达。结论肾康注射液可减轻肾小管间质纤维化，延缓慢性肾功能衰竭进展。     

BMP-7对TGF-β_1诱导人肾小管上皮细胞外基质表达的影响

目的观察骨形态发生蛋白-7(BMP-7)对TGF-β1诱导人近端肾小管上皮细胞(HK-2)细胞外基质(ECM)成分表达的影响,以探讨其延缓肾间质纤维化病变的作用机制。方法将体外培养的HK-2细胞分为空白对照组,3μg.L-1TGF-β1组,BMP-7组,TGF-β1加不同浓度BMP-7组。免疫荧光检测FN的表达;RT-PCR和Western blot分别检测FN、ColⅠα1mRNA及蛋白的表达。结果免疫荧光检测结果显示,3μg.L-1TGF-β1刺激HK-2细胞48h后,FN表达明显增强;加入200μg.L-1BMP-7干预后荧光明显减弱。RT-PCR和Western blot结果显示,TGF-β1刺激HK-2细胞48h后,FN、ColⅠα1mRNA及蛋白表达均明显高于对照组(P<0.01);BMP-7(100～400μg.L-1)可在mRNA及蛋白水平呈剂量依赖性下调TGF-β1诱导的FN、ColⅠα1的表达。结论BMP-7能抑制TGF-β1诱导的HK-2细胞FN、ColⅠα1的合成。表明BMP-7抑制肾小管间质纤维化的进展、改善肾功能的作用,部分是通过抑制肾小管上皮细胞分泌细胞外基质实现的。