重组人BMP-2生物活性的鉴定

目的鉴定在大肠杆菌中表达的重组人骨形态发生蛋白2（recombinant human bone morphogeneticprotein-2,rhBMP-2）的生物学活性。方法构建重组人BMP-2的原核表达质粒,在大肠杆菌中诱导表达目的蛋白,纯化复性后,采用细胞及动物实验对其生物活性进行鉴定。结果细胞实验表明,重组人BMP-2具有诱导MC3T3-E1前成骨细胞向成骨细胞分化的特性。动物实验显示,重组人BMP-2在大鼠肌肉内具有诱导异位成骨功能。结论制备的重组人BMP-2具有较好的生物学活性。     

Statin类药物促成骨细胞BMP-2表达机理

骨形态形成蛋白因子Ⅱ(BMP-2)属转化生长因子TGF-β超家族成员,具有活性最高和能单独诱导骨形成的特性。BMP-2能促进成骨细胞分化和增加成骨细胞标志基因的表达,这在成骨细胞分化过程中起非常关键的作用,最终促进骨形成。因此BMP-2可作为治疗骨质疏松症药物的新作用靶点。目前,已证明可上调BMP-2表达的上调剂多为Statin类药物。它们多通过抑制Rho和Rho激酶的活性;增加游离的有活性的eNOS;抑制HMG-CoA还原酶的活性等方面促骨形成。研究Statin类药物促BMP-2表达上调的机理,可为进一步寻找更有效的治疗骨质疏松症药物提供新靶点和新思路。     

重组人BMP-2在烟草不同组织中的表达

骨形态发生蛋白（BMPs）是一类调节骨组织发育的生长因子。BMP-2是BMP家族中诱骨活性最强的。在骨组织工程研究和临床应用中需要大量的BMP-2。因此,研究出一种能够有效地大量生产BMP-2的方法是十分必要的。随着植物分子生物学的进展,转基因植物被用作一种生物反应器来生产目的蛋白。以gus作为报告基因,研究了重组人bmp-2基因在烟草中的表达。通过GUS活性检测、半定量PCR和Western blotting分析了根、茎、叶组织中基因表达的水平,结果显示融合蛋白在根和茎组织中表达量显著高于叶组织。由于根和茎组织中蛋白组成与叶组织相比相对简单,提示其更易于进行目的蛋白的纯化。     

竞争性RT-PCR测定法及BMP-2mRNA的定量检测

建立竞争性 PCR方法 ,以期用于转录水平基因表达的定量研究 .以检测大鼠颅骨骨细胞总RNA中骨形态发生蛋白 - 2 ( BMP- 2 ,bone morphogenetic protein- 2 ) m RNA含量为例 ,构建大鼠BMP- 2基因的竞争模板 ,以之为内对照进行竞争性 PCR.PCR反应结束后 ,电泳、拍照 ,扫描所扩增条带密度 ,作回归方程 .根据回归方程 ,计算出正常 7d Wistar大鼠颅骨总 RNA中 BMP- 2 m RNA含量为 1 .1 2 5amol/μg RNA.结果显示 ,成功构建了大鼠 BMP- 2基因的竞争模板 ,建立了可以测定大鼠颅骨骨细胞总 RNA中 BMP- 2 m RNA含量的竞争性 PCR方法 .     

改进竞争性RT-PCR法测定缺碘大鼠颅骨中BMP-2基因表达变化

为更加精确地测定碘缺乏状态下大鼠颅骨组织中骨形态发生蛋白 2 (BMP 2 )mRNA表达水平 ,改进竞争性RT PCR方法 ,探讨碘缺乏对骨骼发育影响的分子机制 .将构建的DNA竞争模板克隆入pSportⅠ质粒中 ,利用pSportⅠ质粒中所含有的SP6RNA聚合酶启动子序列 ,将DNA竞争模板在体外转录成为RNA .以此RNA作为竞争性RT PCR中的竞争模板 ,与所提取的总RNA一同进行RT PCR ,消除逆转录效率对定量结果的影响 .定量检测碘缺乏和正常大鼠颅骨总RNA中BMP 2mRNA的水平 .碘缺乏大鼠 (1d～ 84d)颅骨中BMP 2表达含量明显降低 .1d时降低 6 4 3倍 ,以后差距逐渐缩小 ,至 84d相差 1 5 5倍 .结果提示 ,碘缺乏所致的骨骼发育不良与BMP 2表达不足有关 ,结果首次揭示微量元素碘和甲状腺激素与BMP 2基因表达的调控有关     

人骨形态发生蛋白2(BMP-2)在巴斯德毕赤酵母中的表达

以重组质粒pUC-BMP2为模板PCR扩增人BMP-2成熟肽编码序列,将该序列克隆入pGEM-T载体进行DNA序列分析后亚克隆入分泌型毕赤酵母表达载体pPIC9K中。重组质粒oPIC9K-BMP2经BelⅡ酶切后回收线性化片段,聚乙二醇法转染毕赤酵母茵株GS115。PCR筛选整合有人BMP-2基因的酵母细胞重组子,以甲醇进行诱导表达,于酵母细胞培养基中可检测到rhBMP-2。体外培养条件下,所得rhBMP-2可增加2T3小鼠成骨细胞内碱性磷酸酶活性;体内实验．rhBMP-2冻干粉可于小鼠骨四头肌肌袋中诱导软骨细胞群产生。     

洛伐他汀促进成骨细胞增殖、BMP-2表达和矿化的实验研究

目的研究洛伐他汀对体外培养大鼠颅骨成骨细胞生物学功能的影响,探讨其促进骨形成的作用机制.方法洛伐他汀作用于体外培养大鼠颅骨成骨细胞,化学染色观察对成骨细胞矿化结节形成的影响;用免疫细胞化学单标计数测定成骨细胞增殖率及染色吸光度测定BMP-2的表达的变化;BMP-2和BrdU免疫双标染色吸光度测定新生成骨细胞BMP-2的表达情况.结果实验组成骨细胞矿化结节的数量和面积、细胞增殖率及BMP-2的表达明显高于空白对照组(P<0.05);实验组新生成骨细胞BMP-2的表达显著高于对照组(P<0.01).结论洛伐他汀可促进成骨细胞的增殖、分化、BMP-2的表达和矿化结节的形成,从而发挥促进骨形成的作用.     

续骨丹外敷疗法对大鼠胫骨缺损模型血清BMP-2的影响

为观察续骨丹外敷疗法对大鼠胫骨缺损模型血清骨形态发生蛋白-2(BMP-2)表达的影响。给70只SD大鼠右侧胫骨制备1个4 mm缺损,用0.8 mm克氏针内固定。造模1个月后符合标准的大鼠随机分为实验组(药物治疗组)、对照组a(脉冲磁场治疗组)、对照组b(面粉干扰组)和空白组。在干预前、2周、4周后对大鼠右胫骨行X线检查,然后处死动物,收获骨样本,做苏木素-伊红(HE)染色和血清BMP-2检测。干预前,实验组、对照组a、对照组b和空白组,4组大鼠血清BMP-2的含量没有明显差异;干预至第2周时,4组大鼠血清BMP-2的含量与干预前比较均下降,但组间差异均无统计学意义(p0.05);干预4周后,实验组大鼠血清BMP-2的含量高于对照组a、b和空白组,差异均有统计学意义(p0.05),对照组a中BMP-2的含量高于对照组b和空白组,差异均有统计学意义(p0.05),对照组b与空白组比较,差异无统计学意义(p0.05)。4组大鼠血清BMP-2的含量在干预前、2周和4周后的变化趋势是:实验组和对照组a先降后升,对照组b和空白组一直下降。续骨丹外敷疗法和脉冲电磁场疗法在实验干预至第4周时均能上调骨缺损大鼠BMP-2的表达,有利于骨缺损的愈合,但续骨丹外敷疗法对BMP-2的调节作用上明显优于脉冲电磁场。     

血府逐瘀汤对股骨颈骨折患者TGF-beta、VEGF及BMP-2 表达的影响

目的:探讨血府逐瘀汤对股骨颈骨折术后患者转化生长因子β(TGF-β)、血管内皮生长因子(VEGF)、骨形成蛋白-2(BMP-2)表达的影响。方法:选择2014年2月至2014年8月于我院接受治疗的股骨颈骨折患者80例,随机分为实验组和对照组。对照组行常规治疗方案,实验组在常规治疗基础上加用血府逐瘀汤。观察并比较两组患者治疗前后自觉疼痛程度及骨折处骨组织TGF-β、VEGF及BMP-2表达的变化。结果:治疗后,两组患者harris评分均高于治疗前,实验组显著高于对照组(P0.05)。两组患者的骨折处骨组织TGF-β、VEGF、BMP-2水平均高于治疗前,实验组高于对照组,差异均有统计学意义(P0.05)。结论:血府逐瘀汤能有效提高股骨颈骨折患者骨折处骨组织TGF-β、VEGF、BMP-2的表达,促进股骨颈骨折的恢复,值得临床应用和推广。     

rhBMP-2基因转染小鼠间充质干细胞的成骨活性和BMP-2的释放规律分析

通过pcDNA3.1-rh BMP-2质粒转染小鼠间充质干细胞C3H10T1/2研究其成骨能力和增殖效应,探讨BMP-2的释放规律。将预先准备好的重组rhBMP-2质粒转染至C3H10T1/2细胞,利用G418抗药性筛查转染成功的细胞。将研究实验细胞分为转染组、空载组、空白组。通过ELISA检测各组细胞上清液中的BMP-2含量,CCK-8试剂盒检测各组细胞的增值活性,通过测定ALP活性和进行ALP、钙茜素红染色,检测各组细胞成骨活性。结果显示转染组BMP-2浓度随着时间推移逐渐达到高峰并维持一段时间,各检测点均明显高于空白组和空载组(p0.05),转染组细胞较其余两组更具增殖活性、成骨活性(p0.05)。此结果表明C3H10T1/2细胞是pcDNA3.1/rhBMP-2重组质粒的良好宿主,转染后能在一定时间内平稳和持续地表达外源性BMP-2,有较强诱导细胞成骨分化能力。     

SDF-1α/CXCR4 signaling mediates digit tip regeneration promoted by BMP-2

Previously we demonstrated that BMP signaling is required for endogenous digit tip regeneration, and that treatment with BMP-2 or -7 induces a regenerative response following amputation at regeneration-incompetent levels (Yu et al., 2010 and Yu et al., 2012). Both endogenous regeneration and BMP-induced regeneration are associated with the transient formation of a blastema, however the formation of a regeneration blastema in mammals is poorly understood. In this study, we focus on how blastema cells respond to BMP signaling during neonatal digit regeneration in mice. First, we show that blastema cells retain regenerative properties after expansion in vitro, and when re-introduced into the amputated digit, these cells display directed migration in response to BMP-2. However, in vitro studies demonstrate that BMP-2 alone does not influence blastema cell migration, suggesting a requirement of another pivotal downstream factor for cell recruitment. We show that blastema cell migration is stimulated by the cytokine, SDF-1α, and that SDF-1α is expressed by the wound epidermis as well as endothelial cells of the blastema. Blastema cells express both SDF-1α receptors, CXCR4 and CXCR7, although the migration response is inhibited by the CXCR4-specific antagonist, AMD3100. Mice treated with AMD3100 display a partial inhibition of skeletal regrowth associated with the regeneration response. We provide evidence that BMP-2 regulates Sdf-1α expression in endothelial cells but not cells of the wound epidermis. Finally, we show that SDF-1α-expressing COS1 cells engrafted into a regeneration-incompetent digit amputation wound resulted in a locally enhanced population of CXCR4 positive cells, and induced a partial regenerative response. Taken together, this study provides evidence that one downstream mechanism of BMP signaling during mammalian digit regeneration involves activation of SDF-1α/CXCR4 signaling by endothelial cells to recruit blastema cells.     

尿酸影响人骨髓间充质干细胞成骨分化过程中BMP-2 表达

目的:探讨在人骨髓间充质干细胞(h BMSCs)成骨分化过程中,不同浓度尿酸(UA)对骨形态形成蛋白-2(BMP-2)表达的影响。方法:以全骨髓贴壁培养法分离h BMSCs,将生长状态良好的第3代h BMSCs分为5组,分别为空白对照组(加入完全培养基)和成骨诱导组(加入成骨诱导液及含0 mmol/L、0.2 mmol/L、0.4 mmol/L、0.8 mmol/L尿酸的完全培养基)。连续干预诱导14d后,用倒置显微镜观察细胞形态的变化,通过观察茜素红染色情况及检测碱性磷酸酶(ALP)活性进行成骨情况的检测。RT-PCR技术检测各组细胞BMP-2 mR NA的表达情况。结果:第3代h BMSCs大多为形态单一的长梭形,呈旋涡状生长;干预诱导后的细胞逐渐变成不规则的立方形,局部形成团块状结节,以含尿酸浓度为0.8 mmol/L的成骨诱导培养基最为显著。连续干预14d后,空白对照组茜素红染色为阴性,而各成骨诱导组细胞茜素红染色结果为阳性,提示干预诱导后的细胞为成骨细胞。碱性磷酸酶活性随尿酸浓度的增加和干预时间的延长而增强(P<0.05)。RT-PCR检测结果显示,空白对照组无BMP-2 mR NA的表达。成骨诱导组随培养基中尿酸浓度的增加,BMP-2 mR NA表达逐渐增强,呈浓度依赖性(P<0.05)。结论:尿酸上调h BMSCs向成骨细胞分化过程中BMP-2 mR NA的表达。     

PDZRN3 Negatively Regulates BMP-2�Cinduced Osteoblast Differentiation through Inhibition of Wnt Signaling

PDZRN3 is a member of the PDZ domain–containing RING finger family of proteins. We previously showed that PDZRN3 is essential for the differentiation of C2C12 mouse mesenchymal progenitor cells into myotubes. Mesenchymal progenitor cells differentiate into osteoblasts, chondrocytes, and adipocytes in addition to myotubes, and we have now examined the potential role of PDZRN3 in the differentiation of C2C12 cells into osteoblasts. The abundance of PDZRN3 in C2C12 cells was increased after the induction of osteoblast differentiation by exposure to bone morphogenetic protein (BMP)-2 in low-serum medium. Depletion of PDZRN3 in C2C12 cells by RNA interference resulted in marked enhancement of the BMP-2–induced up-regulation of alkaline phosphatase (ALP) activity. Dkk1, an inhibitor of Wnt signaling, markedly attenuated the enhancement of the BMP-2–induced increase in ALP activity by PDZRN3 depletion. The up-regulation of ALP activity by Wnta3a was also promoted by depletion of PDZRN3. Furthermore, the expression and Wnt3a-induced phosphorylation of LRP6 as well as the increase in the cytosolic abundance of β-catenin induced by Wnt3a were potentiated in PDZRN3-depleted cells. These results indicate that PDZRN3 plays an important role in negative feedback control of BMP-2–induced osteoblast differentiation in C2C12 cells through inhibition of Wnt–β-catenin signaling.     

采食高氟水草对绵羊肋软中BMP-2表达与分布的影响

目的:观察过量氟对绵羊肋软骨中BMP-2基因表达及分布的影响。方法:利用内蒙古内陆湖泊乌梁素海高氟水草龙须眼子菜作为饲料氟源,设计3个不同氟添加水平(50、100、150mg/kg)和1个对照组。2个月饲喂后屠宰,采用cRNA-mRNA原位杂交技术检测绵羊肋软骨中BMP-2表达及分布情况。结果:在正常生长期绵羊肋软骨中只能检测到极少量的BMP-2表达,主要集中于外边缘的成纤维细胞中;而添加高氟水草氟含量50mg/kg的试验Ⅰ组,BMP-2在成纤维细胞、幼稚软骨细胞、同源细胞群和肥大软骨细胞处均有表达;添加高氟水草氟含量100mg/kg的试验Ⅱ组,BMP-2在成纤维细胞、幼稚软骨细胞、分裂的同源细胞中表达;添加高氟水草氟含量150mg/kg的试验Ⅲ组,BMP-2在成纤维细胞、幼稚软骨细胞中表达。结论:过量氟刺激了生长绵羊软骨中BMP-2基因表达,改变了BMP-2基因的表达分布,使其在肋软骨中非正常表达;而高过量氟又直接或间接抑制了BMP-2基因在肋软骨中表达。     

BMP-2、-3、-6和-12在骨肉瘤细胞株中的表达

目的研究骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)-2、-3、-6和-12在骨肉瘤细胞株中的表达,为下一步研究BMPs在骨肉瘤发生发展中的作用奠定基础。方法利用免疫细胞化学法和Western blot法检测BMP-2、-3、-6和-12在人骨肉瘤细胞株MG63、U2OS和大鼠骨肉瘤细胞株UMR106中的内源性表达。结果在MG63、U2OS和UMR106细胞中,BMP-2、-3和-6均呈不同程度的阳性表达;而BMP-12在这3株骨肉瘤细胞中则均为阴性,并且两种检测方法所得结果完全一致。结论BMP-2、-3和-6在人骨肉瘤细胞株MG63、U2OS和大鼠骨肉瘤细胞株UMR106中均有内源性表达;而这3株骨肉瘤细胞中均未检出BMP-12的表达。     

软骨寡聚基质蛋白过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化的影响

目的：研究软骨寡聚基质蛋白（cartilage oligomeric matrix protein,COMP）过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞成骨及成软骨分化的影响。方法：BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化,通过脂质体转染含人COMP基因的质粒使骨髓间充质干细胞过表达COMP,采用实时定量PCR和Western blotting分析COMP基因过表达、成骨相关基因Ⅰ型胶原、RUNX2、骨钙蛋白以及成软骨相关基因Ⅱ型胶原、SOX9、蛋白聚糖、X型胶原的表达变化;通过茜素红染色观察成骨终末阶段矿化结节的生成情况,阿利新蓝染色观察细胞基质蛋白多糖的合成情况。结果：质粒转染后骨髓间充质干细胞COMP基因蛋白和mRNA表达水平显著提高（P<0.05）。COMP基因过表达后,成骨标记基因RUNX2、Ⅰ型胶原（Col1a1）mRNA水平均显著低于对照组（P<0.05）,RUNX2、骨钙蛋白（Osteocalcin）蛋白表达水平明显低于对照组（P<0.05）,而成软骨标记基因SOX9、蛋白聚糖（Aggrecan）mRNA水平均显著高于对照组（P<0.05）,SOX9、Ⅱ型胶原（Col2a1）蛋白表达均明显多于对照组（P<0.05）。细胞成骨茜素红染色弱于对照组,而阿利新蓝染色强于对照组。过表达组细胞X型胶原（Col10a1）基因表达显著低于对照组（P<0.05）,结论：骨髓间充质干细胞COMP基因过表达可抑制BMP-2诱导其成骨分化,促进骨髓间充质干细胞成软骨分化,并抑制软骨细胞的成熟肥大,为软骨组织工程研究提供新的方向。     

BMP-7在抑制肾脏纤维化中的作用

肾脏纤维化过程十分复杂,受到多种因素的作用,但总体上可以归结为两方面,一方面是促进纤维化的因素,为正调节因素;另一方面是抗纤维化的因素,为负调节因素。近年来,发现了一些肾脏纤维化的内源性负调节因素,比较公认的有肝细胞生长因子、骨形态发生蛋白、核心蛋白聚糖和过氧化物酶体增殖物激活受体等。该文介绍骨形态发生蛋白-7（BMP-7）在抑制肾脏纤维化方面的研究进展。     

在CHO细胞中表达具有高效成骨活性的BMP-2/7异源二聚体

PCR扩增BMP-2与BMP-7的编码基因, 利用重叠PCR以柔性肽(Gly4Ser)5编码序列将二者串连并克隆到质粒pIRESneo3上, 转染CHO-K1细胞得到混合稳定克隆。ELISA检测培养液中BMP-2/7异源二聚体蛋白的表达水平为230.75±13.34 ng/mL, 以此为条件培养基处理成骨细胞株MC3T3, 对照组为分别含有CHO-K1细胞及大肠杆菌表达的BMP-2同源二聚体以及PBS的条件培养基。结果发现碱性磷酸酶染色与茜素红染色差异明显, 定量RT-PCR显示分子指标OC、ALP、Runx2与Osx的转录水平明显增高(P<0.05), Luciferase报告基因检测BMP/Smad通路活性较对照组升高明显(P<0.05)。首次设计构建了BMP-2/7异源二聚体蛋白, 其成骨活性显著高于BMP-2同源二聚体。     

在CHO细胞中表达具有高效成骨活性的BMP-2/7异源二聚体

PCR扩增BMP-2与BMP-7的编码基因, 利用重叠PCR以柔性肽(Gly4Ser)5编码序列将二者串连并克隆到质粒pIRESneo3上, 转染CHO-K1细胞得到混合稳定克隆。ELISA检测培养液中BMP-2/7异源二聚体蛋白的表达水平为230.75±13.34 ng/mL, 以此为条件培养基处理成骨细胞株MC3T3, 对照组为分别含有CHO-K1细胞及大肠杆菌表达的BMP-2同源二聚体以及PBS的条件培养基。结果发现碱性磷酸酶染色与茜素红染色差异明显, 定量RT-PCR显示分子指标OC、ALP、Runx2与Osx的转录水平明显增高(P<0.05), Luciferase报告基因检测BMP/Smad通路活性较对照组升高明显(P<0.05)。首次设计构建了BMP-2/7异源二聚体蛋白, 其成骨活性显著高于BMP-2同源二聚体。