骨形态发生蛋白在矫形外科的应用研究

自从Ｕｒｉｓｔ在脱钙骨基质中发现骨形态发生蛋白 (ｂｏｎｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏ ｔｅｉｎ ,ＢＭＰ)并提出骨诱导理论以来 ,有关ＢＭＰ的研究工作取得了很大进展。迄今为止 ,通过基因重组技术分离和克隆出的ＢＭＰ家族成员 (ＢＭＰｓ)已经超过 40种 ,并且这一数量在不断增加。在动物的生长发育过程中 ,ＢＭＰｓ及其受体几乎遍及所有的组织器官 ,功能已涉及到胚胎学、发育学、进化学、基因学和病理学等多种学科。但ＢＭＰ的骨诱导作用仍是其最基本和最重要的作用 ,在矫形外科有广阔的应用前景。笔者就此方面研究的新进展综述如…     

骨形态发生蛋白的生物学作用

1965年,美国学者Urist首次报道成功应用牛脱钙骨基质植入肌肉内诱导间充质细胞分化成新的软骨和骨,并预言在脱钙骨基质中含有一种特殊蛋白质称骨形态发生蛋白(Bone Morphogenetic Pro-tein,BMP)。经过近20年的研究和探索,Urist于1982年首先从牛骨中成功提纯出BMP,并制定了一整套BMP的提取方法,从而在理论上证实了骨形成的诱导学说。1988年,Wocney报道了BMP1、BMP2a、BMP2b和BMP3的cDNA结构及其在真核细胞和原核细胞中的表达,揭开了BMPn的基因克隆化研究。同年,樊代明成功地制备出抗BMP活性位点的单克隆抗体(BMP—McAb),为更精确地了解BMP的理化特性、生物学活性、骨诱导机理及其在人体细胞内的合成与分泌等提供了有效工具。     

骨形态发生蛋白载体材料研究进展

1概述自从Unist[1]在脱钙骨基质中发现骨形态发生蛋白并提出骨诱导理论以来,有关骨形态发生蛋白(BMP)的研究工作已经取得很大进展,但BMP的骨诱导作用仍是其最基本和最主要的作用,在矫形外科中有广泛的应用前景。寻找合适材料进行骨缺损的修复,一直是骨科领域的重要研究课题。BM     

骨形态发生蛋白复合材料修复狗股骨微波灭活骨缺损的实验研究

用脱钙骨基质颗粒、骨水泥和骨形态发生蛋白复合后的材料修复狗股骨微波诱导高温原位灭活骨缺损。显露狗右侧股骨中段 ,微波诱导高温 5 0℃、2 0min原位灭活 ,造成 2 5cm× 1 0cm骨缺损 ,植入复合材料 ,左侧单纯植入骨水泥做对照。分别于术后不同时间行X线照相、99mTc MDP骨显像、组织学观察和生物力学测定。结果发现 ,该复合材料极易塑形 ,能用于修复各种形状的骨缺损并能早期负重 ,其内部存在有利于新生血管长入的不规则间隙 ,最终与宿主骨达到“生物铆定”。     

骨形成发生蛋白在兔关节软骨全层缺损修复中的作用

关节软骨的修复能力极为有限 ,目前尚无理想的方法促进其再生或修复。近年来用生长因子加速关节软骨修复或促进关节软骨再生越来越受到重视 ,骨形成发生蛋白 (ＢＭＰ)是个很有希望的生长因子。目前认为 ,成骨细胞与成软骨细胞是同源的[1 ] 。笔者研究发现 ,ＢＭＰ可促进骨髓基质细胞 (ｍａｒｒｏｗｓｅｒｏｍａｌｃｅｌｌ,ＭＳＣ)向骨形成细胞方向分化。据此 ,笔者用ＢＭＰ ＤＢＭ(脱钙骨基质 )修复兔全层关节软骨缺损 ,最长观察 48周 ,以评价ＢＭＰ在关节软骨损伤修复中的作用。一、材料与方法1.ＤＢＭ制备 :选取新鲜牛股骨上端松质骨 ,截…     

腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2基因修复兔桡骨缺损

目的 评价腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2（Adv-hBMP-2)基因对兔骨髓间充质干细胞（BMSCs)的诱导成骨活性及修复长骨干骨缺损的效果。方法 （1）抽取兔骨髓行BMSCs培养，经Adv-hBMP-2转染后分别行免疫沉淀加Western印迹法和碱性磷酸酶（ALP）检测及von Kossa染色，并行裸鼠肌内诱导成骨试验。（2）修复兔桡骨缺损：15只兔30侧、1.5cm的骨缺损分为Adv-hBMP-2转染BMSCS加珊瑚及胶原载体组、β半乳糖苷酶（Adv-βgal)转染BMSCs加载体组、未转染BMSCs加载体组、载体组和未治疗组，术后行X线、组织学检查。结果 （1）Adv-hBMP-2组BMSCs表达hBMP-2，其ALP活性升高，并有钙结节形成,裸鼠肌内注射后有异位成骨。（2）在兔桡骨缺损处，Adv-hBMP-2转染组有明显骨痂形成，5个组的愈合率分别为4／5、2／5、2／5、0／5、0／5。结论 Adv-hBMP-2基因转染的BMSCs是修复骨缺损的好方法。     

骨形态发生蛋白缓释载体的实验研究

目的:了解以纤维蛋白胶(fibrinsealant,FS)为载体BMP2局部成骨机制,为其临床应用提供实验依据。方法:将9只2岁雌性山羊施行卵巢切除术,以每个山羊桡骨远端为一个实验单位共18个单位,随机分为生理盐水组(NS)、纤维蛋白胶组(FS)、实验组(FS BMP2),每组6个单位。术后6个月,分别在各组桡骨远端一次性注射生理盐水、纤维蛋白胶和纤维蛋白胶复合BMP2。注射5w后,应用双能X线吸收仪(DEXA)测量各组山羊桡骨远端的骨密度(BMD);在桡骨远端取活组织,利用免疫组织化学染色及图像分析方法对组织切片进行图像分析,观察纤维蛋白胶复合BMP2对去势山羊松质骨胰岛素样生长因子-1(IGF-1)表达的影响。结果:(1)与NS组比,FS BMP2组桡骨远端BMD明显升高(P<0.01),FS组BMD变化不明显(P>0.05);FS BMP2组BMD明显高于FS组和NS组(P<0.01)。(2)FS BMP2组灰度值明显低于NS组和FS组(P<0.01);NS组和FS组灰度值差别不明显(P>0.05)。结论:局部注射纤维蛋白胶复合BMP2具有高效的骨诱导活性,对骨质疏松骨折具有预防作用。     

骨形态发生蛋白9介导的成骨及其调控研究进展

骨形态发生蛋白（bone morphogenetic proteins,BMPs）属于转化生长因子β（transforming growth factor-β,TGF-β）超家族成员之一,在骨骼发育、骨形成和干细胞分化中起着至关重要的作用。目前研究表明,BMP9具有特殊的蝴蝶样构型的半胱氨酸支架结构;在BMP家族中,BMP9是体内和体外诱导间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs））成骨分化能力最强的蛋白;较传统BMP而言,BMP9具有更特殊的调控因子和更复杂的串扰机制;在修复骨缺损、促进脊柱融合方面,BMP9也显示出良好的骨再生能力。本文就BMP9结构特点、成骨作用、调控机制及其临床应用前景作一综述。     

骨形态发生蛋白4基因修饰的脂肪来源干细胞复合藻酸钙凝胶支架修复关节软骨的实验研究

目的:观察骨形态发生蛋白4(BMP4)修饰的脂肪来源干细胞(ADSCs)复合藻酸钙凝胶支架修复猪膝关节软骨缺损的实验效果。方法:分离并培养猪ADSCs。构建表达BMP4的腺病毒载体系统,并成功转染ADSCs,通过免疫荧光显微镜及流式细胞学观察其转染效率。在体外,通过ELISA法检测BMP4基因修饰ADSCs后软骨相关蛋白的表达情况。选取中国实验用小型猪24只(雄性,6个月,25~30 kg),随机分为4组:组1为空白对照组,即单纯软骨缺损组;组2为单纯藻酸钙凝胶支架修复组;组3为ADSCs复合藻酸钙凝胶修复组;组4为BMP4基因修饰的ADSCs复合藻酸钙支架修复软骨缺损组。分别于术后12周、24周取材,通过组织形态学方法来评估缺损修复情况。结果:体外实验证实,携带BMP4的腺病毒能够成功转染ADSCs,并诱导其表达软骨组织特异性蛋白Sox9和Col II。同时体内实验证实BMP4基因修饰的ADSCs复合藻酸钙凝胶支架可修复小型猪膝关节软骨缺损。结论:体内外实验证实,BMP4基因修饰的ADSCs复合藻酸钙凝胶支架可用于修复猪关节软骨缺损,为软骨损伤修复提供了一种选择。     

诱导性人工骨膜成骨效应与骨形态发生蛋白的量效关系

目的 研制一种新型的胶原－骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）人工骨膜，探讨它在肌内诱导成骨中的生物效应和吸附ＢＭＰ的最佳含量，以求得最佳的量效关系。方法 先从猪皮中提取纯化胶原，制成厚约１ｍｍ的白色、柔软易折叠的胶原膜，以每１０ｍｇ胶原膜为载体，分别吸附不同含量的猪ＢＭＰ。     

人骨形态发生蛋白12基因重组腺病毒载体的构建

目的:构建及制备人骨形态发生蛋白12(BMP12)基因重组腺病毒,证明其可感染脂肪组织来源干细胞并表达蛋白。方法:将包含有BMP12cDNA全长序列的BMP12-pED6质粒用限制性内切酶EcoRI进行酶切,得到一个1260bp大小的含有BMP12cDNA的目的基因片段。将目的基因片段插入质粒pcDNA3.1后,用KpnI和PmeI进行双酶切,插入pAdtrack-CMV。插入目的基因片段的穿梭质粒pAdtrack-CMV-BMP12用PmeI进行酶切线性化后与腺病毒骨架载体pAdEasy-1一起电转化入感受态BJ5183菌株。用PCR及多种酶切方法鉴定重组体。最终将线性化的重组质粒利用脂质体转入293A细胞中进行病毒包装。BMP12基因随着重组腺病毒在感染的293A细胞中扩增而得到复制,并通过CsCl梯度离心法得以纯化。Elisa法检测Ad-BMP12感染脂肪组织来源干细胞后BMP12的蛋白表达。结果:pAdtrack-CMV-BMP12经酶切证实有1260bp的插入片段。酶切及PCR鉴定证实BMP12基因重组腺病毒载体构建成功。GFP(green fluorescent protein)表明重组腺病毒扩增成功并制备出高滴度重组病毒。该重组病毒可成功感染脂肪来源组织干细胞并表达BMP12蛋白。结论:BMP12基因能够重组于腺病毒载体,可以进行有效扩增,产生高浓度的重组腺病毒,从而用于BMP12基因治疗的研究。     

骨形态发生蛋白信号在软骨细胞的传导

骨形态发生蛋白（bone morphogenetic proteins，BMPs）是转化生长因子（transforming growth factor-β，TGF-β）超家族的成员，在骨与软骨生长发育的各种局部调节因子中，它们可能是最重要的软骨细胞成熟与分化的调节因子。笔者主要对BMP信号系统中BMP-Smads通路在软骨细胞不同水平的传导及作用机制进行综述。     

牛BMP骨修复材料对兔桡骨缺损修复的研究

 目的 了解以纤维蛋白胶(FS)为载体复合牛骨形态发生蛋白的注射型骨修复材料修复兔桡骨节段性骨缺损的能力,为其临床的应用提供实验依据.方法 实验分组为:实验组(FS+bBMP组)、对照组(FS组).于28只新西兰白兔右侧桡骨干处造成1.5 cm缺损,然后严密缝合皮下组织及皮肤,将各组材料经正常皮肤注射骨缺损处,术后不同时间进行放射学、组织学和骨密度等方法检查,对其成骨效应进行研究.结果 实验组(FS+bBMP组)骨缺损区在成骨活跃程度、骨密度和再生髓腔结构等方面均显著优于对照组(FS组),使骨缺损得到了彻底的修复(P＜0.01);对照组不能产生骨性愈合.结论 以FS为载体复合bBMP的注射型骨修复材料具有高效的骨修复能力.     

骨形态发生蛋白诱导成骨过程中转化生长因子β1的mRNA表达

目的：通过观察骨形态发生蛋白（bone morphogenesic protein,BMP)诱导成骨过程中转化生长因子β１（transforming growth factor β,TGF-β1)的基因表达情况,探讨诱导成骨过程中是否有其他生长因子参与,进一步阐述ＢＭＰ诱导成骨的机制,方法：采用日本大耳白兔１６只,手术造成左尺骨中上段１２mm骨缺损实验模型,随机分为实验组及对照组,实验组缺损内植入以牛松质骨基质颗粒（经脱钙,脱蛋白及高温,高压处理）为载体的牛骨形态发生蛋白（bBMP)10mg,对照组缺损内仅植入牛松质骨载体,分别于术后第３,７,１４,２１天取两组缺损内组织冰冻切片,采用原位杂交方法,检测组织中ＴＧＦ－β１的mRNA表达并作图像分析,结果：实验组和对照组早期各时相均有ＴＧＦ－β１的mRNA表达并作图像分析,结果：实验组和对照组早期各时相均有ＴＧＦ－β１的mRNA表达,表达细胞主要为间充质的细胞,。软骨细胞和成骨细胞,表现为在这些细胞胸装内出现此蓝色颗粒,颗粒的大小及颜色的深浅表示基因表达信号的强弱,实验组ＴＧＦ－β１的mRNA表达术在１４天达高峰,此时正为软骨细胞和成骨细胞大量形成期,对照组各时相ＴＧＦ－β１的mRNA表达信号民均明显弱于同期实验组,图像分析结果采用方差分析,显示两组间差异有显著性意义,结论：ＴＧＦ－β１的mRNA表达在ＢＭＰ诱导成骨中明显增强,ＢＭＰ具有促进TGF-β1合成及分泌的作用,ＢＭＰ的诱导成骨需要以ＴＧＦ－β为代表的其他生长因子的协同与参怀,ＢＭＰ的诱导成骨是一个由多因子协同和参与的复杂的生物过程。     

人骨形态发生蛋白-7在昆虫细胞中的表达

骨形态发生蛋白 7(ｂｏｎｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｔｅｉｎ 7,ＢＭＰ 7)又称成骨蛋白 1(ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃｐｒｏｔｅｉｎ 1,ＯＰ 1)是骨形态发生蛋白家族的成员 ,具有广泛的生理功能 ,尤其在诱导骨组织和肾组织形成方面起重要作用。至今已有大量报道证实ＢＭＰ 7有助于骨及软骨组织缺损的修复 ,显示了良好的临床应用前景。此外 ,ＢＭＰ 7能减轻大鼠急性缺血性肾衰竭的严重程度 ,将来有可能用于肾衰的治疗。人ＢＭＰ 7全长ｃＤＮＡ编码 431个氨基酸 ,分为信号肽段、前体肽段和成熟肽段。成熟肽具 7个Ｃｙｓ,形成三个链内二硫…     

骨形态发生蛋白9促进小鼠颅骨间充质祖细胞成骨分化的实验研究

目的：研究腺病毒载体介导的骨形态发生蛋白9（BMP-9）对小鼠永生化颅骨间充质祖细胞（iCAL）成骨分化的诱导作用。方法以iCAL为模型,设置绿色荧光蛋白（ GFP）对照组和BMP-9诱导组,于诱导后的3、5、7 d对早期成骨分化指标碱性磷酸酶（ ALP）活性进行定性和定量检测;于诱导后的14 d通过茜素红染色检测骨钙结节形成;荧光定量PCR法和Western印迹检测成骨细胞分化标志基因Runx2、OCN表达情况。结果 BMP-9诱导组细胞内ALP活性高于GFP对照组,差异具有统计学意义（P＜0．05）;BMP-9诱导组形成较多的钙盐结节沉积;荧光定量PCR检测结果显示诱导组中Runx2、OCN的mRNA表达量明显上调,差异具有统计学意义（P＜0．05）,Western印迹检测3 d Runx2蛋白表达上调,5 d OCN蛋白表达上调。结论 BMP-9促进小鼠永生化iCAL成骨分化。     

21 d尾吊大鼠承重骨中骨形态发生蛋白、转化生长因子β含量的变化

目的观察21 d 模拟失重对大鼠胫骨骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子-β(TGF-β)含量及股骨生长情况的影响.方法雄性SD大鼠14只按体质量配对后随机等分为对照组(CON)和尾部悬吊模拟失重组(TS),21 d实验结束后处死大鼠,取股骨检测物理性状,取胫骨免疫组化法检测BMP、TGF-β变化情况.结果 21 d悬吊期间大鼠生长良好,未出现明显应激反应.21 d模拟失重后大鼠股骨湿重、干重、灰分、直径和密度均显著降低(P<0.01);免疫组化结果显示大鼠胫骨中BMP和TGF-β减少.结论 21 d模拟失重使大鼠后肢骨生长受抑, BMP、TGF-β在局部合成及分泌降低.     

骨形态发生蛋白4对胎鼠脑神经元胆碱能表达上调的效应

目的观察了骨形态发生蛋白4(BMP4)对原代分离培养的大鼠脑海马和大脑皮质的神经元胆碱能表达的调节效应。方法将从胎龄2周内大鼠脑海马和大脑皮质分离的细胞培养于含AraC的DMEM/F12培养液中,在光镜下观察细胞的形态特征,并行微管相关蛋白(MAP2)细胞化学染色鉴定。AraC作用96h后,改换成含有BMP4的培养液,继续培养10天,行胆碱乙酰转移酶(ChAT)免疫细胞化学染色和流式细胞术检测。结果从胎龄大鼠海马和大脑皮质分离出的细胞具有典型神经元形态学特征和免疫学标志;加入BMP4组的ChAT阳性细胞比率显著高于未加BMP4的对照组(13.3%±1.37%,6.44%±0.81%,P<0.01)。流式细胞术也测得BMP4组的ChAT阳性细胞比率高于未加BMP4的对照组(11.48%、4.92%)。结论BMP4可体外上调胎鼠海马及大脑皮质神经元的胆碱能表达。     

带血供骨移植加骨形态发生蛋白治疗股骨头坏死塌陷的初步报告

目的 寻找成人股骨头坏死塌陷的防治方法。方法 在动物实验的基础上，应用改进的带血供骨移植加骨形态发生蛋白（ｒｈＢＭＰ）植入治疗股骨头坏死塌陷７例，其中ＦｉｃａｔⅡ期１例，Ⅲ期３例，Ⅳ早期３例。术中５例应用带旋髂深血管蒂骼骨骨块，２例应用带股方肌肌蒂骨块。结果 随访２４￣３８个月，６例疼痛消失，１例明显减轻。Ｘ线示股骨头塌陷停止发展，股骨头高度增加。根据骨坏死学组推荐的１００分评分法评价，优３例，良