骨形态发生蛋白-7及其受体的信号转导

骨形态发生蛋白-7(BMP-7)是BMP家族中的一员,具有高效的骨诱导活性,属于转化生长因子-β(TGF-β)超家族成员。BMP-7受体属于转化生长因子β(TGF-β)受体超家族的成员,是一种膜蛋白受体。BMP-7首先与Ⅱ型跨膜丝/苏氨酸激酶受体(ActRⅡ、ⅡB)结合,受体的蛋白激酶活性被激活,再与Ⅰ型受体(主要是ALK2)结合,形成异源二聚体,催化Ⅰ型受体GS区的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化。Ⅰ型受体被激活后,作用于Smad1、Smad5或Smad8的C端SSXS模体,使其磷酸化,再与Smad4形成复合物,进入核内与多种转录因子相互作用发挥基因调控作用。     

PKCα参与高糖调节大鼠肾小管上皮细胞骨形态发生蛋白-7的表达

目的观察蛋白激酶Cα(PKCα)对糖尿病(DM)及高糖培养的大鼠肾小管上皮细胞骨形态发生蛋白-7(BMP-7)表达的影响。方法将大鼠分为对照组(control)和糖尿病组(DM),每组8只,饲养12周处死动物;将体外培养的原代肾小管上皮细胞,随机分为对照组(control)、高糖组(HG)、高糖+PKCα特异性抑制剂G6976 1μmol/L组(HG+G6976)和高渗组(HM),处理72 h后收集肾小管上皮贴壁细胞,免疫组化及免疫细胞化学观察肾小管上皮细胞BMP-7、PKCα、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)和纤维连接蛋白(FN)蛋白表达;Western blot检测BMP-7蛋白的表达;RTPCR法检测BMP-7、PKCα和FN mRNA水平。结果对照组大鼠肾小管上皮细胞BMP-7蛋白及mRNA高表达,DM组或HG组BMP-7的表达明显低于对照组(P0.05),PKCα、AngⅡ和FN的表达较对照组明显增多(P0.05),BMP-7蛋白与PKCα呈显著负相关,HG+G6976组BMP-7蛋白及mRNA表达则较HG组增多(P0.05),AngⅡ和FN则较HG组减少(P0.05)。结论 PKCα可能参与高糖调节大鼠肾小管上皮细胞BMP-7的表达。     

骨形态发生蛋白-7的研究进展

骨形态发生蛋白 7是转化生长因子 β (TGF β)超家族中的一员 ,最初因其能促进造骨细胞的分化和诱导异位骨的形成而得名。随着研究的深入 ,发现BMP 7的生物学功能不仅限于其诱导成骨活性 ,而且涉及全身许多器官的发育和形成 ,在骨、肾、肾上腺、膀胱和脑组织以及某些骨肉瘤细胞中都有表达。在许多肾脏疾病模型中 ,可以阻止肾小管间隙纤维化保护肾脏功能。     

C-反应蛋白诱导人肾小管上皮细胞凋亡

目的:探讨与微炎症状态相应的C-反应蛋白(CRP)水平是否诱导肾小管上皮细胞凋亡。方法:以微炎症状态相应的CRP浓度刺激HK-2细胞。采用AnnexinⅤ-FITC、PI染色和流式细胞术检测凋亡细胞的百分率。采用Hoechst 33258染色观察肾小管上皮细胞凋亡的形态学改变。比色法检测细胞caspase-3活性。Real-time PCR检测促凋亡基因bax、抗凋亡基因bcl-2的mRNA表达。结果:CRP呈剂量和时间依赖性地诱导HK-2细胞凋亡,细胞凋亡在CRP浓度为10 mg/L时达高峰,在20 mg/L时则以晚期凋亡和坏死为主。Hoechst 33258细胞核染色显示CRP作用的HK-2细胞呈现染色质浓缩、碎裂或染色质边集等细胞凋亡的特点。CRP增高细胞caspase-3的酶活性、上调促凋亡基因bax的表达和下调抗凋亡基因bcl-2的表达。结论:CRP轻度增高可诱导肾小管上皮细胞凋亡。     

人骨形成蛋白-7成熟肽cDNA的克隆和序列测定

人骨形成蛋白 7(ｈＢＭＰ 7)最早由Ｃｅｌｅｓｔｅ等〔1〕克隆并命名。同年 ,Ｏｚｋａｙｎａｔ等〔2〕从人脑ｃＤＮＡ文库中也筛选出此克隆。以后研究表明 ,ＢＭＰ 7除了诱导成骨外 ,还具有广泛的生物学活性〔3 - 6〕。由于ｈＢＭＰ 7在神经系统及造血组织中的特殊作用 ,故其在基础研究和临床应用中具有广阔的前景。我们采用自行设计合成的一对特异性引物 ,以骨肉瘤的λｇｔ11噬菌体表达文库为模板 ,通过ＰＣＲ扩增到ｈＢＭＰ 7成熟肽的ｃＤＮＡ。将其克隆入载体ｐＧＥＭ 3ｚｆ( ) ,所获序列与已发表的序列完全一致 ,为进一步对其表达和功…     

骨形成蛋白4对人胶质瘤干细胞增殖和凋亡的影响

目的 研究骨形成蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)对人胶质瘤干细胞增殖和凋亡的影响.方法 在体外以重组人BMP4蛋白干预人胶质瘤U87细胞系来源的胶质瘤干细胞,免疫荧光鉴定胶质瘤干细胞,通过软琼脂克隆实验、流式细胞仪检测,观察BMP4对胶质瘤干细胞增殖和凋亡的影响.结果 BMP4能显著抑制胶质瘤干细胞的增殖能力,并诱导其凋亡.BMP4组增殖相关蛋白Cyclin D1 表达降低,抗凋亡蛋白Bcl-2表达明显降低,促凋亡蛋白Bax表达显著增多.结论 BMP4可显著抑制胶质瘤U87细胞系来源的胶质瘤干细胞的增殖能力,并诱导其凋亡.     

基因重组人骨形成蛋白-2

为了给临床骨缺损提供理想的修复材料，人们积极研究利用基因工程技术在原核细胞或真核细胞中表达基因重组人骨形成蛋白－２（ｒｈＢＭＰ－２）。ｒｈＢＭＰ－２与牛骨中提取的骨形成蛋白（ＢＭＰ）具有相似的生物学活性，均能在异位诱导骨、软骨形成，但两者在诱导形成的骨组织结构上有一定差异。ｒｈＢＭＰ－２可以与胶原、珊瑚／胶原、无活性脱矿骨基质或聚乳酸／聚乙醇酸共聚物等载体材料合成ｒｈＢＭＰ－２复合人工骨，共同用于骨缺损的修复。但在其广泛应用于临床之前，尚有一些问题有待于进一步研究解决。     

人骨形成蛋白-2的结构与生物学活性

人骨形成蛋白 - 2 (human bone m orphogenetic protein- 2 ,h BMP- 2 )是一种低分子量糖蛋白 ,属于 TGF超家族成员 ,参与骨的器官发生、骨的形成与骨再生的过程 ,同时对神经系统、造血系统的分化发育也有调控作用。目前 ,h BMP- 2的研究已经涉及发育生物学、遗传学、生物进化等多个领域 ,积累了大量研究结果     

尿本周蛋白促进肾小管上皮细胞凋亡的体外研究

多发性骨髓瘤(MM)患者尿本周蛋白(BJP)对肾近端小管上皮细胞(PTC)具有直接毒性,本研究通过体外观察BJP对PTC的凋亡作用以探讨BJP对PTC的部分毒性机制。将自MM患者尿中提取并经免疫固定法琼脂糖凝胶电泳进行鉴定的4例κ和λ型BJP以不同浓度与大鼠NRK52E株PTC共同培养12～48h,用原位末端标记法、流式细胞仪及透射电镜检测凋亡。结果显示:①BJPκ组与BJPλ组BJP为10mg/ml与20mg/ml时诱导PTC凋亡的比例明显高于对照组及5mg/ml,两组诱导PTC凋亡的比例随着培养时间的延长而显著增加且明显高于空白对照组;②BJPκ组与BJPλ组之间诱导PTC凋亡的比例无明显差异。结果表明,κ与λ型BJP均可诱导PTC凋亡,且随着BJP浓度及培养时间增加而增强。     

肾损伤分子-1参与碘对比剂致人肾小管上皮细胞体系HK-2凋亡

目的探讨肾损伤分子-1(KIM-1)在对比剂所致肾小管上皮细胞凋亡中的作用及其可能机制。方法培养人肾小管上皮细胞系HK-2,给予75 mg/mL的碘海醇(对比剂)处理不同时间,用Western blot检测KIM-1蛋白表达。设计siRNA靶向干扰KIM-1基因表达,将细胞分为对照组(A)、对比剂组(B)、对比剂+空载组(C)、对比剂+KIM-1-siRNA组(D);除对照组,每组给予75 mg/mL碘海醇处理2 h,通过流式细胞计量术以及检测Bax和Bcl-2的表达评估细胞凋亡;观察各组丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)和单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)水平;评估KIM-1在对比剂导致HK-2细胞损伤中的可能机制。结果 75 mg/mL碘海醇处理HK-2细胞后,KIM-1表达增多,2 h时最明显。当给予碘海醇处理HK-2细胞2 h后,细胞发生明显凋亡,同时ROS和MCP-1水平上升(P0.05),而SOD和MDA水平下降(P0.05);转染siRNA靶向干扰KIM-1基因表达后,相比较对比剂组,细胞凋亡程度明显减轻,同时伴随ROS和MCP-1水平下降,SOD和MDA水平上升(P0.05)。结论碘对比剂可导致HK-2细胞的KIM-1表达增加,而KIM-1可能通过促进氧化应激及炎性反应参与碘对比剂所致HK-2细胞凋亡。     

姜黄素抑制顺铂诱导人肾小管上皮细胞系HK-2凋亡

目的探讨姜黄素对顺铂诱导人肾小管上皮细胞系HK-2凋亡的影响。方法用MTT法观察HK-2增殖;用Western blot检测HK-2的凋亡蛋白。结果 1)顺铂呈剂量依赖性诱导HK-2凋亡(P<0.05)。2)在姜黄素和顺铂联合作用下,凋亡的HK-2明显减少,细胞存活率提高(P<0.05);HK-2中Bax蛋白表达降低(P<0.05);Bcl-2蛋白表达增加(P<0.05)。结论姜黄素可以通过调控Bax和Bcl-2蛋白的表达抑制顺铂引起的细胞凋亡。     

BMP-7对高糖环境下肾小管上皮细胞Id2和E2A蛋白表达的影响

 目的: 通过观察高糖环境下给予外源性骨形态发生蛋白-7(BMP-7)对肾小管上皮细胞(NRK-52E)表达分化抑制因子2(Id2)和转录因子E2A的影响,探讨BMP-7减轻高糖诱导的肾小管纤维化病变的可能机制。方法: 将体外培养的肾小管上皮细胞NRK-52E分为3组:对照(control)组、高糖(HG)组和不同浓度BMP-7(10 μg/L和20 μg/L)干预组,HG组和干预组分别设12 h、24 h和48 h 3个时点。Western blot方法检测Id2、E2A、上皮细胞钙粘蛋白(E-cadherin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)蛋白的表达,real-time PCR方法检测Id2 mRNA的表达。结果: 与control组相比,HG组Id2的mRNA和蛋白水平及E-cadherin的蛋白水平明显下调,E2A、α-SMA和Col-Ⅰ的蛋白水平明显上调(P < 0.05);与HG组相比,20 μg/L BMP-7干预组Id2的mRNA和蛋白水平及E-cadherin的蛋白水平均较同时点显著上调,E2A、α-SMA和Col-Ⅰ的蛋白水平显著下调(P < 0.05)。相关性分析结果显示,Id2蛋白与E2A蛋白表达呈显著负相关(P < 0.05)。结论: BMP-7可阻断高糖诱导的肾小管上皮细胞的纤维化,其机制可能与促进Id2蛋白并抑制E2A蛋白的表达有关。     

重组人骨形成蛋白-2提高人乳腺癌细胞MCF-7的迁移性

目的:探讨重组人骨形成蛋白-2(rhBMP2)对人乳腺癌细胞MCF-7迁移性的影响。方法:用rhBMP2诱导人乳腺癌细胞MCF-7,并利用原子力显微镜观察细胞的形态结构变化。通过划痕愈合和transwell实验研究rhBMP2诱导下人乳腺癌细胞MCF-7迁移能力的变化。结果:rhBMP2诱导组的细胞形态产生变化,多数细胞伸出板状伪足产生极性,细胞长度变长;相反,对照组细胞的伪足不明显,多数细胞趋于圆形,细胞直径短。划痕愈合和transwell实验显示,与对照组相比,rhBMP2诱导的MCF-7细胞的迁移和侵入能力明显加强。结论:rhBMP2能够诱导人乳腺癌细胞MCF-7获得迁移表型,并提高了MCF-7细胞的迁移和侵入能力。     

重组人骨形成蛋白-2对细胞成骨分化的作用

目的 进一步探讨rhBMP-2的促细胞成骨分化作用，以期找到合适的成骨分化标志作为rhBMP-2的定量活性测定指标。方法 首先表达制备rhBMP-2，用小鼠股部肌袋包埋法进行诱骨活性实验，然后检测rhBMP-2作用后的骨髓基质细胞（MSC）、NIH3T3和C2C12等3种细胞的碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OC）、细胞总蛋白合成量以及细胞增殖的变化。结果 rhBMP-2具有良好的诱导骨形成的活性，可增加3种细胞的OC含量和蛋白合成量，对MSC的ALP活性变化影响明显，且可促进MSC的增殖，抑制NIH3T3细胞的生长。结论 rhBMP-2具有促进上述细胞向成骨细胞分化的作用；在一定剂量范围内，rhBMP-2的作用与细胞骨钙素合成量的增加呈线性正相关，故定量测定OC的含量基本可反映rhBMP-2的活性。     

重组人骨形态发生蛋白-7对NIH3T3细胞生物学行为的影响

目的:探讨重组人骨形态发生蛋白-7(rhBMP-7)对NIH3T3增殖和骨向分化的影响。方法:向培养的成纤维细胞NIH3T3中加入不同浓度的rhBMP-7,观察NIH3T3增殖、碱性磷酸酶(ALP)活性和骨钙素(OCN)含量的变化。结果:rh-BMP-7在一定浓度范围内可以明显促进NIH3T3细胞增殖、提高ALP活性与OCN水平。结论:rhBMP-7可以刺激NIH3T3细胞增殖,诱导NIH3T3细胞向成骨细胞表型分化。     

激活素A和骨形成蛋白-4诱导人羊膜上皮细胞转分化为心肌样细胞的实验研究

近年来羊膜上皮细胞(AECs)被认为是心肌细胞移植较好的种子细胞之一。研究表明,激活素A(ActivinA)和骨形成蛋白-4(BMP-4)能够诱导人胚胎干细胞向心肌细胞分化。本研究通过体外分离、培养并鉴定人AEC后,采用Activin A和BMP-4作为诱导剂,观察它们能否诱导AEC向心肌样细胞转分化。应用定量RT-PCR、Western blot、免疫细胞化学等方法来检测基因及蛋白表达变化。结果显示,人AEC能够表达上皮细胞特异性蛋白角蛋白19(CK19)。经Activin A和BMP-4共同诱导培养14d后,AEC心肌特异性转录因子Nkx2.5和特异性结构蛋白α-actinin的mRNA表达水平明显升高,同时α-actinin的蛋白表达水平亦明显增加。本实验提示,ActivinA和BMP-4在体外能够诱导人AEC向心肌样细胞转分化,同时该诱导方法可能成为诱导AEC向心肌样细胞转分化的一个新方法。     

整合蛋白α-7抑制前列腺癌细胞克隆形成及诱导其凋亡

目的研究整合蛋白α-7在抑制前列腺癌转移中的作用机制。方法本实验采用流式细胞仪技术及平板克隆形成实验,检测在不同ITGA7表达水平的情况下,PC3细胞(人前列腺癌细胞株)的凋亡情况以及ITGA7对PC3细胞增殖能力的影响。结果 ITGA7高表达诱导人前列腺癌细胞凋亡,ITGA7特异性siRNA能逆转ITGA7诱导的细胞凋亡,而非特异性的Scramble RNA不能逆转ITGA7诱导的细胞凋亡。ITGA7高表达能够抑制癌细胞克隆形成的数量与大小。结论 ITGA7通过抑制癌细胞增殖及启动细胞凋亡机制对前列腺癌的发生及转移起到抑制作用。     

基因重组人骨形成蛋白—2

为了给临床骨缺损提供理想的修复材料，人们积极研究利用基因工程技术在原核细胞或真核细胞中表达基因重组人骨形成蛋白－２（ｒｈＢＭＰ－２），ｒｈＢＭＰ－２与牛骨中提取的骨形成蛋白（ＢＭＰ）具有相似的生物学活性，均能在异位诱导骨，软骨形成，但两者在诱导形成的骨组织结构上一定差异，ｒｈＢＭＰ－２可以与胶原，珊瑚／胶原，无活性脱矿骨基质或聚乳酸／聚乙醇酸共聚物等载体材料合成ｒｈＢＭＰ－２复合人工骨，共同用于骨     

人骨形成蛋白7基因转染骨髓间充质干细胞对兔退变椎间盘蛋白多糖的影响

目的：观察腺病毒介导人骨形成蛋白7基因（Human bone morphogenetic protein-7，hBMP-7）转染骨髓间充质干细胞（Bone mesenchymal stem cell，BMSC）后移植兔退变椎间盘，对退变椎间盘髓核组织中蛋白多糖含量的影响。方法：20只新西兰大白兔手术建立椎间盘L3/4、L4/5、L5/6退变模型，随机分为两组，每组10只：实验组L3/4、L4/5、L5/6椎间盘内注射腺病毒介导hBMP-7基因转染的BMSC；对照组L3/4、L3/5、L5/6椎间盘注射磷酸盐缓冲液（PBS）。术后连续行磁共振观测椎间盘变化；12周后取材，应用RT—PCR、免疫组化检测hBMP-7的表达情况，分光光度法测量蛋白多糖含量。结果：与对照组相比，实验组的磁共振T2信号强度以及蛋白多糖含量均明显增高（P〈0．05）。hBMP-7的mRNA和蛋白水平在实验组中的表达水平也最高。结论：腺病毒介导hBMP-7转染BMSC后，移植退变椎间盘，可使髓核组织中蛋白多糖的含量增加。     

骨形成蛋白-7基因逆转录病毒载体的构建及其表达

目的：实现骨形成蛋白—7(BMP—7)基因在骨髓基质干细胞中的稳定、长久表达。方法：构建重组BMP—7逆转录病毒表达载体。通过PT67包装细胞克隆，嘌呤霉素筛选、扩增，获得含BMF—7基因的逆转录病毒液，直接感染骨髓基质干细胞，用免疫组化方法检测BMP—7的表达。结果：成功地构建了重组BMP—7逆转录病毒表达载体，并可在骨髓基质干细胞中表达BMP—7。结论：重组逆转录病毒表达载体转染的靶细胞可表达BMP—7，为组织工程中骨和软骨种子细胞的研究奠定了基础。