骨形态发生蛋白研究新进展

自１９６５年Ｕｒｉｓｔ首先证实脱钙骨基质具有诱导成骨能力后,人们在纯化脱钙骨移植物活性成分的过程中发现了骨形态发生蛋白（ｂｏｎｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｔｅｉｎ,ＢＭＰ）家族。在过去的１０年间,随着基因工程技术的广泛应用,ＢＭＰ在胚胎发育、机体疾病、创伤愈合等方面的作用日益受到关注。本文重点对其分子生物学特性及在矫形外科中的应用新进展作一综述。１　ＢＭＰ及其受体（ＢＭＰＲ）的分子生物学随着重组ＤＮＡ技术的运用,目前已有１６种不同的ＢＭＰｃＤＮＡ被克隆（见表１）,除ＢＭＰ－１外均属于转化…     

Smads在骨形态发生蛋白诱导成骨中的作用

Smads蛋白是骨形态发生蛋白细胞内信号传导中起重要作用的转录因子,在骨形态发生蛋白诱导骨形成中发挥着关键作用.骨形态发生蛋白可以激活多种Smads蛋白并使其转移至细胞核,通过直接与特定DNA序列相结合、与核调节因子形成复合体、募集转录共活化或共抑制因子等3种方式调节目的基因的转录,最终诱导骨形成.该文就Smads蛋白的定义与分类、Smads信号转导通路及其在骨形态发生蛋白诱导成骨中的作用机制、BMP/Smads信号调节通路与其他通路之间的关系等相关研究作一综述.     

重组人骨形态发生蛋白—2诱导成骨作用的动物实验研究

骨形态发生蛋白（ｂｏｎｅ ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃ ｐｒｏｔｅｉｎ，ＢＭＰ）的主要作用和用途是诱导新骨形成和促进骨损伤的修复。作用采用多种动物模型，观察了大肠杆菌表达的重组人ＢＭＰ－２（ｒｈＢＭＰ－２）的生物学作用。小鼠股部肌肉内植入试验结果表明，ｒｈＢＭＰ－２具有较强的诱导成骨活性。植入后第２１天，局部有硬有的形成，新生骨有骨皮质和不规则的骨髓腔，植入区局部的股骨增粗，股骨重量明显增加。组织形     

神经切除对骨形态发生蛋白异位诱导成骨的影响

[目的]通过rhBMP-2异位诱导成骨模型，观察坐骨神经和股神经切除对骨再生的影响，探讨神经支配在骨再生中的作用以及失神经所致骨折骨痂增大的部分机制。[方法]1CR小鼠36只随机分为实验组和对照组。行右侧股后部肌袋模型，实验组行右侧坐骨神经和股神经切除后植入含0．125mgrhBMP-2胶原复合物。对照组仅进行神经暴露后植入等量rhBMP-2胶原复合物。于术后7、14、21d取材，行湿重测量、放射学、生化检测、组织学观察和形态计量分析以及破骨细胞TRAP染色。[结果]湿重检测显示实验组组织块湿重明显大于对照组。X线检测实验组成骨范围较对照组明显增大，成骨组织密度不及对照组。生化检测结果显示术后第7d实验组AKP含量明显高于对照组，术后第14d，实验组钙含量高于对照组，术后21d，实验组钙、磷含量均低于对照组。组织学观察显示实验组成骨范围大于对照组，成骨后期破骨细胞活跃，骨小梁稀疏。组织形态计量分析显示实验组术后21d破骨细胞相对数增多，骨小梁体积密度、平均宽度均低于对照组。TRAP染色显示实验组破骨细胞明显较对照组活跃。[结论]在外源性BMP-2异位诱导过程中，神经切除引起骨诱导早期成骨活动的增加，在成骨中后期失神经导致破骨细胞活动增强引起骨小梁的稀疏和骨密度的降低，提示神经支配可能通过直接或间接的方式影响骨再生活动。     

成纤维细胞生长因子增强骨形态发生蛋白在小鼠体内骨诱导作用

在啮类动物体内植入骨形态发生蛋白后，引起细胞内一系列生化和形态学变化，在植入物内和其周转形成新骨。这过程受多因素影响。本实验将重组人成纤维细胞生长因子与部分纯化的ＢＭＰ悬液混合后注入小鼠肌肉，观察成骨反应。单独注射牛骨ＢＭＰ组和ｂＦＧＦ组为对照。     

骨形态发生蛋白在微小颗粒骨诱导成骨过程中的表达

目的 :探讨自体微小颗粒骨在诱导成骨过程中骨形态发生蛋白 (BMP)的表达及成骨机制。方法 :日本大耳白兔 48只 ,随机分为微小颗粒骨 (A组 )、块状骨 (B组 )两组 ,每组 2 4只 ,取左侧髂骨 ,修剪成 0 .3cm× 0 .5cm×l.0cm骨块 ,A组将骨块制成微小颗粒骨 ,B组骨块不处理 ,均植入右侧臀大肌肌袋 ,于术后 1、3、5、7、1l、14、2 1、2 8d取材 (包括移植物及周围软组织 ) ,做组织学、免疫组化、原位杂交染色 ,显微镜下观察结果并做计算机图像分析。结果 :( 1)在异位成骨过程中 ,微小颗粒骨吸收迅速、替代完全 ,BMP释放量大 ;( 2 )骨诱导伴随着成骨的全过程 ,BMP在其中发挥重要作用 ;( 3 )微小颗粒骨可能起到骨化中心的作用。结论 :自体微小颗粒骨异位成骨强于块状骨 ,BMP在此过程中发挥重要作用     

工艺改进对骨发生形态蛋白提取产量时间和活性的影响

目的：通过改进工艺使牛骨形态发生蛋白（Bovine bone morphogenetic protein bBMP）提取趋于机械化、规模化、规范化。方法：采用低温硬组织粉碎机、自行设计的提取罐、电导仪、超滤透析仪等仪器设备改进工艺,提取bBMP,对比分析工艺改进前后其时间、生产产量的变化情况;用小鼠肌代活性实验和SDS－PAGE凝胶电泳评价其活性和成分稳定性。结果：工艺改进后机械化程度大大提高,原料利用率提高50％,时间缩短1／4,产量提高9％,BMP活性更加良好、稳定。结论：通过工艺改进使BMP生产机械化、规模化、规范化。     

骨粒粒度与强化搅拌对骨形态发生蛋白提取量和活性的影响

作者报告了在提取牛骨形态发生蛋白过程中，采用控制骨粒粒度与强化搅拌法。骨粒度在６００～２０００μｍ，抽提骨形态发生蛋白时用强力搅拌机２４小时持续搅拌。使骨形态发生蛋白产量提高６５％，小鼠肌袋异位成骨实验活性良好，无免疫排斥反应。蛋白电泳结果显示５批样品的区带基本一致，证实不同批次样品蛋白组份稳定。控制骨粒度与强化搅拌可提高牛骨形态发生蛋白提取量并保持良好活性。动物实验及临床应用证实该法提取的ｂＢＭＰ有良好诱导力、组织相容性好。     

重组人骨形态发生蛋白－2诱导成骨作用的动物实验研究

骨形态发生蛋白（ｂｏｎｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｔｅｉｎ，ＢＭＰ）的主要作用和用途是诱导新骨形成和促进骨损伤的修复。作者采用多种动物模型，观察了大肠杆菌表达的重组人ＢＭＰ—２（ｒｈＢＭＰ—２）的生物学作用。小鼠股部肌肉内植入试验结果表明，ｒｈＢＭＰ—２具有较强的诱导成骨活性。植入后第２１天，局部有硬质骨的形成，新生骨有骨皮质和不规则的骨髓腔，植入区局部的股骨增粗，股骨重量明显增加。组织形态学观察表明，诱导成骨过程符合典型的软骨内成骨的时相。另在大鼠颅骨大面积缺损模型中观察到，在颅骨缺损区植人ｒｈＢＭＰ—２三个月后，缺损区内有从周边向中央生长的新骨生成，实验组缺损区的面积明显小于对照组，并且颅骨的厚度也显著增加。家兔股骨骨膜下植入试验发现，ｒｈＢＭＰ—２植入后２１天，植入区股骨的骨皮质增厚，并有沿骨干延伸的骨痂组织的产生。以上结果证明，大肠杆菌表达的重组人ＢＭＰ—２有较强的跨种诱导成骨活性和骨损伤修复作用，具有较好的临床应用前景。     

四种可溶性载体对骨形态发生蛋白在小鼠体内诱导成骨活性的影响

以四种可溶性物质作为牛骨形态发生蛋白（ｂＢＭＰ）的载体，通过实验观察哪种物质是ｂＢＭＰ的有效缓释载体。将聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）、葡聚糖、羟乙基淀粉（ＨＥＳ）、甘露醇分别与等量ｂＢＭＰ复合后，注射入小鼠股部肌肉，观察组织学成骨及测定标本内钙含量。结果，ｂＢＭＰ／ＰＶＰ有良好成骨，吸收较快，未见炎症及排斥反应，其混悬液较稳定，具有良好的适针性及可注射性，ｂＢＭＰ／甘露醇只有很低成骨率。其余各组未见成骨。ＰＶＰ对ｂＢＭＰ具有满意助溶、助悬及缓释载体作用，对ｂＢＭＰ活性无损害，生物相容性好。     

纤维蛋白用作BMP载体的研究

目的：将纤维蛋白用作ＢＭＰ（骨形态发生蛋白）的载体材料。方法：用５ｍｇ ＢＭＰ分别与３种不同浓度的纤维蛋白制成复合物，植入小鼠肌囊后不同时间进行组织学观察、测定碱性磷酸酶活性和钙含量等。结果：纤维蛋白浓度为１２０ｍｇ／ｍｌ的复合物具有良好的骨诱导活性，成骨量是单纯５ｍｇ ＢＭＰ的两倍。结论：纤维蛋白是理想的ＢＭＰ载体材料，复合物可望应用于临床骨缺损的修复。     

复合骨形成蛋白骨修复材料的生物相容性研究

目的 :近年来脱钙骨基质颗粒复合骨水泥已用于修复微波诱导高温原位灭活骨肿瘤性骨缺损 ,在此基础上再复合骨形成蛋白可提高其成骨诱导活性。为推广临床应用 ,本文拟对其生物相容性进行研究。方法 :制备脱钙骨基质颗粒 ,提取牛骨形成蛋白 ,与骨水泥按不同质量比复合后植入小白鼠腹腔内行急性、亚急性毒性试验 ,植入小白鼠后腿股部肌肉内行肌肉刺激试验 ,体外行溶血、凝血试验和骨内埋入试验。结果 :急性毒性试验动物无死亡 ,亚急性毒性试验术前、术后动物体重、红细胞、白细胞和血红蛋白无统计学差别 (t检验 ,P >0 .0 5 ) ,对肌肉无刺激 ,体外对溶血、凝血功能无影响 ,植入骨内无不良反应 ,6个月即可与宿主骨形成“生物铆定”。结论 :该复合材料生物相容性好 ,易塑形 ,具有很强的成骨诱导活性 ,能满足修复不同部位、不同形状骨缺损的需要     

复合骨形态发生蛋白胎儿骨修复长骨缺损的实验研究

寻找满意的骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）的载体一直是应用ＢＭＰ修复骨缺损研究中的一个重要课题，为探讨胎儿骨（ＦＢ）能否成为ＢＭＰ载体，制备了复合ＢＭＰ胎儿骨（ＢＭＰ／ＦＢ），将其植入兔桡骨中段１５ｍｍ人工缺损处，以单纯ＦＢ植入、异体骨（ＡＬＢ）植入、空白作为对照，通过Ｘ线摄片，光镜观察，电子探针钙磷元素测定等方法了解各组骨缺损修复速度和愈合程度。结果发现ＢＭＰ／ＦＢ植入侧４周时骨缺损处有大量间充质细胞聚集，８周形成骨小梁，ＦＢ基本被吸收，１２周出现部分板层骨，钙磷值达到正常桡骨皮质骨水平，１６周骨细胞成熟，髓腔再通，外观塑形较好，在不同时间点骨缺损修复程度，ＢＭＰ／ＦＢ组明显优于ＦＢ组，ＦＢ组优于ＡＬＢ组，空白组骨缺损则被纤维组织，脂肪组织等填充。实验证明ＦＢ是一种良好的ＢＭＰ载体。     

带血供肌瓣作为骨形态发生蛋白载体修复骨缺损实验研究

目的探讨带血供肌瓣作为骨形态发生蛋白(BMP)载体修复骨缺损的可行性.方法观察带血供肌瓣复合BMP和单纯BMP组修复骨缺损时的成骨情况,对四种不同载体的成骨能力进行比较.结果以指深屈肌支为蒂制备的带血供肌瓣复合BMP修复骨缺损,效果优于单纯BMP组.带血供肌瓣联合纤维蛋白粘合剂复合BMP组修复骨缺损,效果优于其它载体.结论带血供肌瓣可作为BMP的良好载体,带血供肌瓣联合纤维蛋白粘合剂作BMP的载体效果更优.     

骨形态发生蛋白2/7异源二聚体的研究进展

骨形态发生蛋白2/7（BMP2/7）异源二聚体,较其同源二聚体具有更强的诱导成骨潜能,是目前组织工程骨研究的重要分支之一。本文介绍了异源二聚体BMP2/7诱导成骨的相关实验,比较其与同源二聚体生物活性的差异,并对相关机制进行综述。     

纤维蛋白凝胶复合骨形态发生蛋白和庆大霉素缓释药物治疗感染性骨缺损的实验研究

目的 探讨将纤维蛋白凝胶(FG)作为骨形态发生蛋白(BMP)及庆大霉素的共同载体,一期治疗感染性骨缺损。方法 48只青紫兰兔,制作慢性骨髓炎模型,清创后造成胫骨干骺端内侧1.5 cm长半环形骨缺损,采用三种方法进行处理:A组,植入FG、BMP和庆大霉素复合物;B组植入FG/BMP复合物;C组作为空白对照。术后观察动物一般情况,作骨细菌培养及其计数,X线摄片及组织学检查。结果 A组感染控制及骨修复均良好,感染控制率、再生骨量明显优于B组;B、C两组在感染控制率上无显著差异;C组动物骨修复差。结论 FG、BMP及庆大霉素复合物具有抗感染及促进成骨的双重作用,可用于感染性骨缺损的治疗,也可用于污染严重的开放性损伤造成的骨缺损的治疗,方法简便、易行。     

骨髓间充质干细胞复合骨形态发生蛋白和纤维蛋白修复节段性骨缺损

目的　用自体骨髓间充质干细胞 (MSCs)、骨形态发生蛋白 (BMP)和纤维蛋白的复合物修复骨缺损。方法　抽取兔自体骨髓并分离和大量培养MSCs。在 12只MSCs供体兔的两侧桡骨中段造成 1 5cm缺损 ,一侧植入自体MSCs、 15mgBMP和纤维蛋白的复合物 (B +M +F) ,另一侧植入自体MSCs与纤维蛋白的复合物 (M +F)。另一组等数量实验兔造成相同缺损后 ,一侧植入 15mgBMP与纤维蛋白的复合物 (B +M ) ,另一侧留作空白对照。术后第 2 ,4 ,8周做放射学、组织学和ECT检查。结果　B +M +F组在术后 2周即产生填满缺损区的骨痂影 ,8周时骨缺损得到良好修复。B +M组所产生骨痂量和修复效果均不如B +M +F组 ,但优于M +F组。结论　用自体骨髓间充质干细胞复合骨形态发生蛋白和纤维蛋白修复骨缺损是一种切实可行和有效的方法。     

两种内固定后兔骨痂中成骨细胞内骨形态生成蛋白含量的比较

目的：比较钢板和矩形髓内钉固定对兔胫腓骨骨折成骨细胞内骨形态生成蛋白（BMP）含量的影响。方法：新西兰兔24只，对同一动物的两侧胫骨分别用矩形髓内钉和4孔不锈钢钢板固定，并分3批于固定后14、21、28d处死。用兔疫组化方法检测骨痂中成骨细胞中BMP的分布，用计算机图像分析系统将结果进行定量分析。结果：矩形髓内钉组骨痂中成骨细胞内BMP含量高于钢板组（P＜0．05）。结论：矩形髓内钉内固定胫骨后骨痂含量增加可能与矩形髓内钉的微动有关，可能有利于骨折愈合。     

骨形态发生蛋白在颅颌面外科的应用及展望

面部骨骼发育畸形、骨缺损、骨不连等的修复重建是颅面外科的主要内容。目前,颅面部骨骼修复重建治疗的手段不外乎手术截骨重排结合骨修复材料植入。随着细胞生物学研究的不断深入,及对颅面部骨骼生长发育的深入认识,越来越多的研究表明生长因子在骨骼修复重建中广泛参与骨骼组织再生重建的局部调节,其中骨形态发生蛋白家族(Bone Morphogenetic Proteins,BMPs)是研究热点之一。本文对BMPs概况、促成骨作用机制、动物实验、初步临床应用等方面进行综述,为今后BMPs在颅面骨骼修复重建领域的进一步研究和应用提供一定的理论依据。