骨形成蛋白15基因的研究进展

骨形成蛋白是属于转移生长因子-β超家族生长因子的一种分泌型信号分子。迄今为止,已有30多个骨形成蛋白被确定,骨形成蛋白15基因在卵母细胞中表达,具有推动卵泡生长,阻止黄体早熟的作用。本文综述了骨形成蛋白15基因的研究现状。 Abstract:Bone morphogenetic proteins (BMPs) are secreted signalling molecules belonging to the transforming growth factor-β (TGF-β) surperfamily.Up to date,more than 30 members of BMPs are identified.Bone morphogenetic protein-15 is only expressed in oocytes.Oocyte-specific BMP-15 might promote follicle growth in vivo,while preventing premature luteinization.This paper biefly discusses the progress in the research area of BMP-15 gene being as a candidate gene for litter size.     

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。     

绵羊BMP-15基因在不同产羔性状母羊中的表达量差异及分析

选择分别影响Hanna、Cambridge与Belclare三个不同品种绵羊高繁殖力的骨形态发生蛋白15(bone morphogenetic protein 15,BMP-15)为候选基因,为了解不同产羔性能母羊BMP-15基因在不同组织中的表达差异,及其与产羔数性状关联性分析,采用real time RT-PCR的方法检测BMP-15基因在蒙古羊、无角陶赛特羊、小尾寒羊3种绵羊母羊的下丘脑、垂体、卵巢、肾脏、心脏5个组织中m RNA的分布。结果表明,在具有高繁殖力的蒙古羊双羔母羊、无角陶赛特羊双羔母羊中,BMP-15基因集中表达在肾脏和卵巢,其中肾脏的表达量高于卵巢(p0.05),而其余组织表达并不明显;在小尾寒羊多羔母羊中,BMP-15基因集中表达在肾脏、心脏和卵巢,其余组织表达并不明显。在蒙古羊及无角陶赛特羊卵巢中,双羔母羊的BMP-15基因的表达量均显著高于单羔母羊(p0.05),而小尾寒羊多羔母羊的卵巢中BMP-15基因的表达量也显著高于蒙古羊的单、双羔母羊。推测BMP-15基因可能是影响以上3个品种绵羊高产的候选基因之一。     

骨形成蛋白-2表达载体的构建及其转录活性测定

将骨形成蛋白-2(BMP-2)基因克隆入带HA标签的BMP-2表达载体中,得到带HA标签的重组质粒pGBKT7/HA-BMP-2,将该重组质粒转染酵母AH109、Y187细胞,Western印迹检测表明表达了与预期相对分子质量大小一致的BMP-2.BMP-2表达载体的成功构建为深入研究骨形成蛋白-2在促进骨痂生成过程中的分子机制及其生物学功能打下了基础.     

BMP-1及BMP家族在背-腹轴图式形成中的作用

骨形态发生蛋白（bone morphogenetic proteins, BMPs）是一类在发育过程中起重要作用的分子。除BMP-1外,其他BMP分子均属于转化生长因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）/BMP超家族的发育信号分子。在胚胎发育过程中,这些信号分子通过形成浓度梯度对背—腹轴各向异性分化进行调控。它们借助细胞表面受体的识别进行信号传导,参与调控细胞分化、增殖等活动。而BMP-1则属于细胞外基质金属蛋白酶超家族中的Tolloid蛋白酶家族。BMP-1通过水解其他BMP的抑制物（如脊索发生素,Chordin）,达到促进其他BMP信号传导的目的。BMP-1、BMP和Chordin三者通过相互制约与相互促进等一系列作用,在背—腹沿线建立起稳定的BMP信号梯度。本文就BMP浓度梯度的形成及其稳态维持的机制进行回顾与总结。并在此基础上,对各个物种间BMP浓度梯度形成机制的异同,以及可能存在的协同进化进行比较、分析和讨论。     

采用Gateway^TM技术构建人骨形态发生蛋白-2基因重组腺病毒载体

目的：采用基于attLXattR的入噬茵体位点特异性重组系统的Gateway^TM技术构建人骨形态发生蛋白-2基因重组腺病毒载体（Ad—hBMP-2）。方法：从pcDNA3．1质粒中获取目的基因hBMP-2片段,连入带attL1、attL2位点的入门载体pENTRTM11中,形成入门克隆,将入门克隆与带attR1、attR2位点的目的载体Ad／CMV／V5-DEST在高效重组酶作用下发生体外重组形成表达克隆ad—BMP-2,经鉴定将ad—BMP-2线性化后转入293A细胞包装,通过细胞裂解法获得人骨形态发生蛋白-2的基因重组腺病毒珠Ad-hBMP-2,将其扩增,采用western blotting技术分析目的蛋白表达。结果：经酶切及测序证实目的基因BMP-2片段按正确方向重组入目的载体中,带BMP-2的目的载体在293A细胞中包装成功,获得成熟的病毒颗粒,测得病毒滴度为2.5×10^9pfu／ml,western blotting结果证实Ad—hBMP-2在293A细胞中高效表达hBMP-2蛋白。结论：本实验首次利用基于入噬菌体的位点特异性重组系统的Gateway^TM技术成功构建了Ad—hBMP-2,该技术与传统构建方法比较具有高效性和灵活性,为进一步研究BMP-2的生理功能和利用BMP-2进行骨基因治疗奠定了实验基础。     

卵泡发生过程中GDF-9和BMP-15(GDF-9B)的作用

近年来,对卵巢内卵泡发育,即从原始卵泡募集、优势选择、卵泡生长、排卵到黄体形成的调控研究取得了很大的进展.研究表明TGF-β超家族的许多成员在各阶段卵泡发生中起重要的调节作用.TGF-β超家族的两个成员-生长分化因子-9(GDF-9)和骨形态因子-15(BMP-15,或GDF-9B)主要在哺乳动物卵母细胞中表达,对卵泡生长发育起关键作用.本文对GDF-9和BMP-15在卵泡发育过程中的作用进行了综述.     

Noggin基因沉默对BMP和Wnt信号通路表达的影响

目的检测分析Noggin基因沉默对毛囊发育中BMP和Wnt信号通路的影响。方法采用实时荧光定量PCR和western blot技术对Noggin基因沉默的MC3T3-E1稳转细胞系中BMP-2、BMP-4、BMPR-IA、BMP-6、BMP-7、LEF-1、β-catenin的表达情况进行检测分析。结果实时荧光定量PCR结果显示,BMP信号通路中的五个基因的表达都受到Noggin基因沉默的显著的影响,其中BMP-2(P0.001)、BMP-4(P0.01)、BMP-6(P0.001)、BMP-7(P0.001)表达量均升高;BMPR-IA(P0.01)表达量降低。同时Wnt信号通路中的两个基因LEF-1(P0.001)、β-catenin(P0.001)的表达也都显著降低。Western blot结果显示,两条信号通路中这几种蛋白的表达也都受到影响,其中显著升高的有BMP-2(P0.05)、BMP-4(P0.05)、BMP-6(P0.05)和BMP-7(P0.05);显著降低的是β-catenin(P0.05)、BMPR-IA(P0.01)和LEF-1(P0.001)。结论在体外Noggin基因对BMP信号通路可能存在反馈性抑制机制,而对Wnt信号通路存在反馈性激活机制,为下一步探究在体内Noggin基因对BMP和Wnt信号通路表达的作用提供一定的依据。     

bFGF和BMP-2联合应用对体外培养兔骨髓间充质干细胞增殖与骨向分化的影响

目的:研究碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和骨形成蛋白-2(BMP-2)联合应用对体外培养兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖与骨向分化的影响.方法:体外培养兔骨髓间充质干细胞,在第2代细胞培养液中加入不同浓度的bFGF和BMP-2,依据加入bFGF和BMP-2浓度的不同分为5个实验组(组1:80 ng/ml bFGF;组2:80 ng/ml BMP-2;组3:30 ng/ml bFGF 30 ng/ml BMP-2;组4:50ng/ml bFGF 50ng/ml BMP-2;组5:80ng/ml bFGF 80ng/ml BMP-2)和对照组(不加任何生长因子),采用绘制生长曲线,四唑盐比色法(MTT),碱性磷酸酶(ALP)活性检测法和碱性磷酸酶(ALP)免疫组化染色法比较各组间差异,观察不同浓度的bFGF和BMP-2联合应用对兔骨髓间充质干细胞增殖与骨向分化的影响.结果:与对照组相比,单独应用80 ng/ml bFGF可显著促进BMSCs的增殖,但对BMSCs的骨向分化显著抑制;单独应用80 ng/ml BMP-2对BMSCs的增殖和骨向分化均有促进作用;30ng/ml bFGF 30 ng/ml BMP-2、50 ng/ml bFGF 50 ng/ml BMP-2和80 ng/ml bFGF 80 ng/ml BMP-2可显著地促进BMSCs增殖和促进BMSCs的骨向分化,且呈正性剂量-效应关系,联合应用两种生长因子较二者单独应用促细胞增殖及骨向分化的效果更为显著.结论:一定浓度范围内,bFGF和BMP-2的联合应用促进BMSCs增殖的同时也促进其骨向分化,两者对BMSCs有明显的协同增强的生物学效应.     

采用GatewayTM技术构建人骨形态发生蛋白-2基因重组腺病毒载体

目的:采用基于attLXattR的λ噬菌体位点特异性重组系统的GatewayTM技术构建人骨形态发生蛋白-2基因重组腺病毒栽体(Ad-hBMP-2).方法:从pcDNA3.1质粒中获取目的基因hBMP-2片段,连入带attL1、attL2位点的入门载体pENTRTM11中.形成入门克隆,将入门克隆与带attR1、attR2位点的目的载体Ad/CMV/V5-DEST在高效重组酶作用下发生体外重组形成表达克隆ad-BMP-2,经鉴定将ad-BMP-2线性化后转入293A细胞包装,通过细胞裂解法获得人骨形态发生蛋白-2的基因重组腺病毒珠Ad-hBMP-2,将其扩增,采用western blotting技术分析目的蛋白表达.结果:经酶切及测序证实目的基因BMP-2片段按正确方向重组入目的载体中,带BMP-2的目的栽体在293A细胞中包装成功,获得成熟的病毒颗粒,测得病毒滴度为2.5×109pfu/ml.western blotting结果证实Ad-hBMP-2在293A细胞中高效表达hBMP-2蛋白.结论:本实验首次利用基于λ噬菌体的住点特异性重组系统的GatewayTM技术成功构建了Ad-hBMP-2,该技术与传统构建方法比较具有高效性和灵活性,为进一步研究BMP-2的生理功能和利用BMP-2进行骨基因治疗奠定了实验基础.