骨形态发生蛋白
- 格式:ppt
- 大小:931.00 KB
- 文档页数:18
人源重组骨形态发生蛋白
人源重组骨形态发生蛋白(Human Recombinant Bone Morphogenetic Protein,简称rhBMP)是一种在骨组织工程中广泛应用的生物活性物质。
它是一种生长因子,能够刺激骨组织的形成和修复,常用于骨折、骨不连等骨疾病的临床治疗。
人源重组骨形态发生蛋白是在实验室中通过基因工程技术生产的,与天然骨形态发生蛋白在结构和功能上非常相似。
这种蛋白具有强烈的骨诱导活性,能够诱导未分化的间充质细胞向骨细胞分化,促进骨组织的形成和修复。
人源重组骨形态发生蛋白在临床上的应用主要有两个方面。
一方面是局部注射治疗骨折、骨不连等骨疾病。
这种治疗方法可以刺激局部的骨组织快速形成和修复,加速骨折的愈合,提高治疗效果。
另一方面是将人源重组骨形态发生蛋白与生物材料相结合,制作成骨形态发生蛋白复合物,用于骨组织工程中的种子细胞诱导和骨组织再生。
这种复合物可以促进骨组织的形成和修复,提高骨组织的生物力学性能和耐久性。
虽然人源重组骨形态发生蛋白在临床治疗中取得了很好的效果,但也存在一些问题。
其中最主要的问题是它的生产成本较高,导致价格昂贵,限制了其在临床上的广泛应用。
此外,对于人源重组骨形态发生蛋白的安全性和长期使用效果等方面还需要进一步的研究和探讨。
总之,人源重组骨形态发生蛋白是一种具有重要临床应用价值的生物活性物质。
它能够刺激骨组织的形成和修复,用于治疗骨折、骨不连等骨疾病。
虽然存在一些问题需要解决,但随着科学技术的发展和应用研究的深入,相信其应用前景将会越来越广阔。
骨形态发生蛋白2(bmp-2)正常值全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:骨形态发生蛋白2(BMP-2)是一种重要的细胞生长因子,在骨骼形成和修复过程中起着关键作用。
BMP-2的正常值对于维持正常的骨骼结构和功能至关重要。
本文将探讨BMP-2的正常值范围及其在骨骼生物学中的作用。
BMP-2的正常值范围因人而异,一般在血液中的浓度为5-100ng/ml。
这个范围是在健康的人群中观察到的平均水平,但在个体之间会有一定的波动。
在实际临床检测中,医生会根据患者的具体情况来判断BMP-2的正常值是否在理想范围内。
BMP-2的异常水平可能会导致一系列骨骼问题,如骨质疏松、骨折愈合不良等。
过高或过低的BMP-2水平都会对骨骼健康造成影响。
定期监测BMP-2的水平对于预防和治疗骨骼疾病是非常重要的。
除了血液中的浓度外,BMP-2在组织工程和生物医学领域也有广泛的应用。
它被广泛用于骨骼修复和再生的研究中,可以通过基因工程技术将其植入到缺损部位来促进骨细胞的增殖和分化。
BMP-2在促进骨骼生长和修复方面具有巨大的潜力,为骨科医生提供了新的治疗选择。
BMP-2是一种重要的细胞生长因子,在骨骼生物学中扮演着关键的角色。
了解BMP-2的正常值范围以及其在骨骼发育和修复中的作用对于保持骨骼健康至关重要。
通过定期监测BMP-2的水平并加以调节,可以预防和治疗骨骼疾病,提高患者的生活质量。
希望未来能够进一步深入研究BMP-2的功能和应用,为骨科疾病的治疗带来新的突破。
【字数:409】第二篇示例:骨形态发生蛋白2(Bone Morphogenetic Protein-2,简称BMP-2)是一种重要的生长因子,对骨骼发育和修复起着关键作用。
BMP-2在细胞信号传导过程中发挥着重要作用,通过调控肌肉细胞、软组织细胞和干细胞的增殖和分化,促进骨骼细胞的增生和分化,从而促进骨骼生长和修复。
BMP-2的正常值是指在健康人群中,BMP-2的含量在正常范围内。
骨形态发生蛋白BMP与骨形成的研究进展1陈于东2陈锦平1义乌市中医院2浙江省人民医院1965年,Urist等人将脱钙牛骨基质植入皮下和肌内后发现能够诱导新骨形成,他们认为脱钙骨基质中存在能诱导骨生长的未知物质,称之为BMPs。
其后的研究表明BMPs是一组复合物,迄今为止,人们己经成功分离出了40余种这类蛋白质,而且通过DNA重组技术,人的9种不同的BMP (1-9)己经得到了清楚的解释。
Wozney等曾详细报道了BMP1、BMP2、BMP3的分子克隆和分子结构与活性的关系。
BMPs是一个重要的骨相关细胞因子家族,除BMP-1外均属于TGF-B超家族,可由间充质细胞、成骨细胞及软骨细胞产生。
BMPs家族的成员通过结合I型和II型丝氨酸2苏氨酸激酶受体发挥作用,BMPs是目前发现的唯一能在体内异位诱导化骨与软骨的细胞因子,能诱导未分化的间充质细胞分化为骨软骨母细胞并产生骨软骨基质,还能刺激成骨细胞和软骨细胞分化,在骨和软骨的生长和发育中起重要作用。
1 BMP-2的理化性质人类成熟的BMP-2是一种可溶的、低分子跨膜糖蛋白,分子量约为32Kd,包括N端疏水性分泌性引导序列、中间区域的前肽和C端成熟区。
具有活性的BMP-2分子是由两个相同亚基形成的二聚体,两个亚基之间以二硫键相连,它的C-端拥有七个高度同源性的半胱氨酸残基片段,其中六个半胱氨酸残基在多肽链内形成二硫键,依赖半胱氨酸二硫键维持特定构象并保持一定的生理活性,N-端的10个碱基序列是肝素的结合位点,与细胞外的肝素特异性结合,可影响BMP-2受体激活,并调节其生物活性。
Tabas等利用体细胞杂交株,用cDNA探针杂交技术确定了BMP-2基因定位于20p-12p。
2 内源性BMP来源BMP分布于各种动物的硬组织,且骨皮质含量高于骨松质,其它组织含量甚少,但内源性BMP 确切来源目前没有完整的结论,原位杂交分析和免疫组化研究发现BMP-2的mRNA可在骨组织和多种间充质组织中表达,如肢芽、心脏、和颌骨滤泡等,但BMP-2的mRNA在骨组织中表达水平比在其它组织高40倍。
一、引言骨形态发生蛋白(BMP)是一类对骨细胞有特殊生物学活性和调节作用的生长因子蛋白质。
自从这一类蛋白质被发现以来,其在骨科领域的应用就备受关注。
随着科学技术的发展,对BMP的研究也在不断深入。
本文将介绍骨形态发生蛋白研究进展及其骨科应用,并探讨其在未来的发展方向。
二、骨形态发生蛋白研究进展1. BMP的发现和结构特点BMP最早是在对于骨再生和骨形态发生的研究中被发现的,其对于骨细胞的分化和增殖有着重要的作用。
BMP具有多肽链结构,在不同类型的细胞中表现出不同的生物学活性。
2. BMP对骨细胞的影响研究显示,BMP可以促进成骨细胞的增殖和分化,从而促进骨组织的再生。
在骨折愈合和骨缺损修复中,BMP的应用具有显著的效果。
3. BMP的生物合成和分泌途径BMP的生物合成和分泌途径对于其在骨科领域的应用起着重要的作用。
了解BMP的合成和分泌途径,有助于更好地利用BMP来促进骨组织的再生和修复。
4. BMP与骨质疏松症的关系随着对BMP的研究不断深入,人们发现BMP与骨质疏松症之间存在着关联。
对于BMP在骨质疏松症治疗中的应用也是研究的热点之一。
三、骨形态发生蛋白在骨科应用的研究及进展1. BMP在骨折愈合中的应用BMP在促进骨折愈合方面具有显著的效果,临床研究和应用也在不断推进。
2. BMP在骨缺损修复中的应用对于骨缺损的修复,BMP的应用是一种有效的手段。
骨缺损修复领域也是BMP研究的重点。
3. BMP在骨质疏松症治疗中的应用随着对BMP与骨质疏松症关系的深入研究,BMP在骨质疏松症治疗中的应用也引起了人们的极大关注。
四、对骨形态发生蛋白研究的个人观点和理解在我看来,BMP在骨科应用中具有巨大的潜力。
随着对BMP的深入研究,我们对骨组织的再生和修复也有了更深入的理解。
未来,我相信BMP在骨科应用中将会有更多的突破和进展,为骨科领域带来更多的创新和变革。
五、总结与展望骨形态发生蛋白的研究进展及其在骨科应用中的地位是非常重要的。
骨形态发生蛋白-2在骨形成过程中的作用机制(一)骨和软骨组织中含有多种参与调节骨骼发育及生长的多肽类生长因子。
此类因子通过自分泌、旁分泌或者内分泌的方式,在细胞与细胞之间,细胞与细胞外基质之间传递信息,参与复杂的骨形成调节过程。
在诸多因子中,骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticproteins,BMPs)是唯一能够单独诱导骨组织形成的局部生长因子。
由于BMPs与转化因子在C端都含有7个保留的半胱氨酸残基,所以属于转化生长因子-B超家族(transforminggrowthfactor-batesuperfamily,TGF-βs)成员。
本文仅对骨形态发生蛋白-2(BMP-2)在骨形成过程中分子生物学作用机制综述如下。
1骨形态发生蛋白研究概况1965年,Urist首次将0.6M盐酸制备的脱钙骨基质(decalcifiiedbonematrix,DBM)植入鼠股肌内,成功诱导异位骨形成,从而提出了骨诱导理论(Osteoimductivetheory)。
Urist认为DBM 中存在着非特异性物质,其降解片段能够诱导血管周围的未分化间充质细胞分化为骨系细胞。
在异位或常位的骨组织或软骨组织中形成过程中〔1〕,这类骨诱导物质作为形态原(Morphogen),可以为反应细胞所感知,通过激活或抑制细胞内的基因,调节骨系细胞的分化和增生。
1971年,Urist将这类诱导成骨物质定义为骨形态发生蛋白(BMPs)〔2〕。
在近20年中,人们不仅从多种动物骨组织中分离和纯化出天然的BMP-1、BMP-2、BMP-3和BMP-4,而且还通过基因重组技术进一步在中国仓鼠的卵母细胞和大肠杆菌中表达出了人类基因重组的骨形态发生蛋白(rhbMPs)〔3,4〕。
迄今为止,已经报导了13种BMPs,而且数目仍在继续增加〔5〕。
研究结果表明,在动物生长发育中,BMPs及其相应的受体几乎遍及动物体内所有内脏及体表器官。
因此,BMPs的功能远远地超出了单纯的骨诱导作用。
骨形态发生蛋白在医学领域的应用前景【摘要】骨形态发生蛋白是一组具有类似结构的高度保守的功能蛋白, 能够在体内诱导骨和腱样组织形成,在肢体生长、软骨内骨化、骨折早期及肌腱修复时表达,从而发挥其骨发生、骨诱导、骨修复及肌腱修复作用。
此外,骨形态发生蛋白对神经组织的形成以及在对神经元形成的类型和数量方面都起到一定的控制作用,并参与调节胚胎发育过程及造血祖细胞分化,某些成员还参与诱导细胞凋亡,因此骨形态发生蛋白在医学领域有着广阔的的应用前景【关键词】骨形态发生蛋白;应用前景【Abstract】Bone morphogenetic proteins(BMPs) are a group of functional proteins that are highly conservative andhave similar structures. They induce the formation of osseous and tendon tissues, express at the stage of extremity formation,chondrocyte ossification, repairment of fracture and tendon, then being responsible for bone formation, bone induction andtendon repair. Moreover, BMPs have the ability to control the formation of nervous tissue, regulating the types and amounts ofneurons. They also regulate the development of embryo or hematopoietic tissue, and some of its members participate in theprocess of cell apoptosis. So the bone morphogenic protein in the field of medicine has a broad prospect of application【Key words】Bone morphogenic protein; application prospect1965 年,U rist 等将脱钙牛骨植入肌肉及皮下, 成功地诱导了异位成骨。
促进骨生长的蛋白或因子
骨形态发生蛋白(BMP)是一类信号蛋白,对骨骼形成和再生至关重要。
它可以促进干细胞分化为成骨细胞,从而加速骨折愈合和骨组织再生。
BMP也被广泛应用于骨科手术中,例如植骨术和融合手术。
成骨细胞生成素(Osteocalcin)是一种由成骨细胞分泌的蛋白质,它在骨质疏松症的诊断和治疗中扮演着重要角色。
Osteocalcin 的水平可以反映骨代谢的活跃程度,因此可以帮助医生评估患者的骨密度和骨质疏松的风险。
成骨细胞分化因子(ODF)是一种调节骨骼形成的蛋白因子,它可以促进成骨细胞的分化和骨基质的沉积,从而加速骨组织的生长和修复。
总的来说,促进骨生长的蛋白或因子在骨科临床实践中具有重要意义,它们可以加速骨折愈合、促进骨组织再生,同时也有助于骨质疏松症的诊断和治疗。
随着对这些蛋白或因子作用机制的深入研究,相信它们将会在未来的骨科治疗中发挥更加重要的作用。
骨形态发生蛋白-4与人类生殖的研究:骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein 4)是BMP家族的一员。
1963年,美国的Marshall R.Urist从脱钙的骨基质提取物中首次分离出BMPs。
骨形态发生蛋白能够同胚胎骨骼共同发生作用,从而形成蛋白质,能够在骨形成的多个阶段中产生作用,可贯穿全过程。
除此之外,尤其是对中枢神经系统的发生。
骨形态发生蛋白最终使骨细胞形成钙化骨组织,因此它被人们称为骨形态发生蛋白[1]。
近年来随着研究的进一步深入,结果发现BMP4能调控人睾丸Sertoli 细胞和卵巢的生理学功能,而且对于胚胎发育也至关重要。
综上所述,BMP-4与人类的生殖能力息息相关,随着生殖医学的快速发展,对于生殖方面而言,BMP-4的研究价值更加受到重视,本文作者对此方面的相关研究进展作一综述。
[Abstract] Bone morphogenetic protein 4 is a member of the BMP family. In 1963,Marshall r. Urist of the United States separated the BMPs from the calcium extracellular matrix extract for the first time. BMP to proteins associated with embryonic bone formation,bone formation in all play a role in most of the stage,the morphogenesis in the early stages of beginning,until after birth. It also plays a key role in the central nervous system. Bone morphogenetic protein eventually causes the bone cells to form calcified bone tissue,so it is called[1]. In recent years,with the further research,it has been found that bmp-4 can regulate the physiological functions of human testicular Sertoli cells and ovaries,and is also crucial for embryonic development. Above all,BMP-4 is closely related to the human reproductive capacity,with the rapid development of reproductive medicine,BMP-4 in reproductive research value is becoming more and more attention and pay attention to,are in BMP-4 related research progress on human reproduction.[Key words]Bone morphogenetic protein 4; Mechanism of action; Reproductive ability; Progress1 骨形態发生蛋白4的基因、蛋白结构和表达1.1 BMP-4基因结构人BMP-4基因同苍蝇的dpp(decapentaple)是很相似的,因为都具有3个5′非编码外显子以及2个编码外显子。
骨形态发生蛋白的研究进展摘要】骨形态发生蛋白(Bone morphogenetic proteins,BMPs)最初是作为一种可在异位诱导骨和软骨形成的蛋白发现的。
现在已知,除了它们在胚胎形成和发育以及骨形成中的重要作用以外,某些BMPs在不同器官(例如肝脏)的发病机理中也发挥一定的作用。
BMPs信号通路控制着发育和成熟组织中一些细胞程序。
本文能将就BMPs的结构和生物学作用、BMP信号通路及BMPs的临床研究和未来发展趋势做一综述。
【关键词】骨形态发生蛋白;转化生长因子-β超家族;BMP信号通路【中图分类号】R394 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2015)28-0005-02The research progress of bone morphogenetic proteinsLiu Yujie, Geng Hui (corresponding author). Affiliated Hospital of Qinghai University, Qinghai Province, Xi’ning 810001. China【Abstract】BMP (bone morphogenetic proteins, BMPs) was originally as a kindof can be induced in ectopic Bone and cartilage formation of protein. Now known, besides they in embryonic form and the important role of bone formation and development, some of the BMPs in different organs (liver, for example) also play a role in pathogenesis. BMPs signaling pathways that control the development and mature organization some cells in the program. In this paper, structure and biological functionof BMPs will do, BMP signaling pathway and clinical research and future development trend of BMPs.【Key words】BMP; Transforming growth factor - beta super family; BMP signaling pathway1979年,Urist首先从兔骨中提取出BMP。
内容提要骨形态发生蛋自(BoneMorphogenesisProteins,BMPs)是一类蛋白质生长因子,在动物(包括人类)的生长发育过程中对组织器官的决定与分化起重要作用。
骨形态发生蛋白一7(BMP7)又称成骨蛋白一1(OsteogenicProtein一1,OP一1)具有促使细胞组织分化形成骨组织的作用。
本研究尝试建立hBMP碱熟片段在毕赤酵母(Pichiapastoris)中的表达技术。
主要研究工作包括:犒.hBMP7全长cDNA的成熟片段克隆到分泌型表达载体质粒pPIC9K多克隆位点上,构建能表达hBMP7成熟肽的载体质粒;以这一表达载体为基础,依据酵母密码子使用偏好性,将hBMPTh戈熟片段内3个酵母使用频率为O的精氨酸密码子突变为使用频率较高的同义密码子AGA,以期实现高效表达;表达质粒经转化酵母宿主菌株KM71,PCR鉴定基因整合后,摇瓶培养,甲醇诱导表达并用点杂交快速筛选高表达菌株。
摇瓶表达上清经Tricine—PAGE分析表明在18KD处有一新增条带;Western—Blotting表明该条带具有良好的抗原性和特异性,证实为hBMP7,重组产物的理论分子量为15.6KD,实际值为18KD,推测产物带有一定程度的糖基化修饰,重组产物以单体形式存在,没有检测到预期的二聚体形式。
利用蛋白质Bradford总蛋白定量,’结合GlykoBandScan量化软件的分析发现,表达上清中特异性蛋白的表达量可达到25.45ug/ml,占总蛋白含量的76.2%;密码子优化使rhBMP7摇瓶培养表达量较未优化序列提高了4~5倍;对不同诱导条件的观察表明:诱导5d表达量达到最高水平;保持以终浓度为1%的甲醇进行诱导得到最高表达量;调整诱导前菌体生物量在10左右,蛋白的表达量最为理想。
通过经典的小鼠股部肌袋包埋实验,初步证明毕赤酵母分泌表达的rhBMP7成熟片段能够诱导问充质干细胞(MSC)分化为软骨细胞。
骨形态发生蛋白5对肝癌细胞生物学行为的影响及机制马东玥1,臧艳1,任俏慧1,朱欣悦1,王莲子1,吕伟1,姚骏骁1,周心怡1,余莉2,李涛11 安徽医科大学第一附属医院检验科,合肥 230022;2 病原生物学安徽省重点实验室摘要:目的 探究骨形态发生蛋白5(BMP5)对人肝癌细胞生物学行为的影响及机制。
方法 将正常人肝细胞系L02与人肝癌细胞系Hep3B 、Huh7置于37 ℃、5%CO 2细胞培养箱中培养,采用RT -qPCR 法检测正常人肝细胞系L02与人肝癌细胞系Hep3B 、Huh7中BMP5 mRNA 表达。
将肝癌细胞系Hep3B 、Huh7分为对照(NC )组及低、中、高剂量组,低、中、高剂量组分别用1、10、100 ng /mL 浓度的重组人骨形态发生蛋白5(rh -BMP5)处理细胞,通过CCK -8法检测细胞增殖,Annexin -V /PI 流式细胞术检测细胞凋亡,划痕实验检测细胞迁移,Western blotting 法检测增殖细胞核抗原PCNA 和SMAD 通路关键蛋白及其磷酸化(SMAD3、p -SMAD3)表达。
结果 与正常肝细胞系L02相比,BMP5在肝癌细胞系Hep3B 、Huh7中表达升高(P 均<0.05)。
与NC 组相比,中、高剂量组rh -BMP5可促进Hep3B 、Huh7细胞增殖和PCNA 表达上调(P 均<0.05),高剂量组100 ng /mL 的rh -BMP5处理肝癌细胞24及48 h 细胞凋亡率降低、迁移率增高(P 均<0.05)。
高剂量组与NC 组相比,p -SMAD3表达升高(P <0.05)。
结论 BMP5在肝癌细胞系中高表达,可能通过增强SMAD3活化促进肝癌细胞Hep3B 、Huh7的增殖、迁移并抑制凋亡。
关键词:肝癌;骨形态发生蛋白5;细胞增殖;SMAD 同源物3doi :10.3969/j.issn.1002-266X.2024.10.001中图分类号:R735.7 文献标志码:A 文章编号:1002-266X (2024)10-0001-05Effect of BMP5 on biological behaviors of liver cancer cells and its mechanismMA Dongyue 1, ZANG Yan , REN Qiaohui , ZHU Xinyue , WANG Lianzi , LYU Wei , YAO Junxiao , ZHOU Xinyi , YU Li , LI Tao1 Department of Clinical Laboratory , The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University , Hefei 230022, ChinaAbstract : Objective To investigate the effect and mechanism of bone morphogenetic protein 5 (BMP5) on the bio‑logical behaviors of human liver cancer cells. Methods Normal human liver cell line L02 and human liver cancer celllines Hep3B and Huh7 were cultured in the incubator at 37℃ with 5% CO 2. The expression of BMP5 mRNA in these cellswas detected by real time -quantitive PCR (RT -qPCR ). Human liver cancer cells Hep3B and Huh7 were divided into thecontrol group (NC group ), low -dose group , medium -dose group and high -dose group. Cells in the low -, medium - and high -dose groups were treated with recombinant human bone morphogenetic protein 5 (rh -BMP5) at concentrations of 1, 10 and 100 ng /mL , respectively. Cell proliferation was detected by CCK -8 assay and apoptosis was detected by Annexin -V /PI flow cytometry. Scratch assay was used to detect cell migration. Western blotting was performed to detect the expres‑sion of proliferating cell nuclear antigen (PCNA ) and key molecules in SMAD pathway (SMAD3) and its phosphorylation (p -SMAD3). Results The expression levels of BMP5 in Hep3B and Huh7 cells significantly increased in comparison with that in L02 cells (both P <0.05). Compared with NC group , rh -BMP5 promoted the proliferation of Hep3B and Huh7 cells and up -regulated the expression of PCNA in the medium -dose and high -dose groups (all P <0.05). After the high -dose (100 ng /mL ) rh -BMP5 treatment , Hep3B and Huh7 cells showed decreased apoptosis rate and increased migrationrate at 24 h and 48 h in comparison with those of the NC group (both P <0.05). The high -dose rh -BMP5 group had higher p -SMAD3 level than the NC group (P <0.05). Conclusions The expression of BMP5 increases in liver cancer cell lines. BMP5 promotes proliferation and migration and inhibits apoptosis of Hep3B and Huh7 cells , which may be mediated· 论著 ·基金项目:安徽省转化医学研究院科研基金项目(2023zhyx -C24);安徽医科大学开放研究基金重点项目(KFJJ -2021-04);安徽省学术和技术带头人及后备人选科研活动经费资助项目(2022H291)。
BMP-2在骨骼生长发育中的作用及研究进展郑潇飞综述程姣,罗祥友,蒋练审校遵义医科大学附属口腔医院,贵州遵义563000【摘要】骨形态发生蛋白(BMPs)是一类多功能的生长因子,属于转化生长因子-β(TGF -β)超家族,其在心脏、神经、软骨的形成以及成骨等发育过程中都是必不可少的。
而骨形态发生蛋白2(BMP -2)作为第一个被发现的BMP ,近年来已被广泛研究,其在骨骼发育、成年后骨形成与改建过程中发挥着关键性作用。
本文就BMP -2的结构与功能、其激活和调节的信号通路、临床应用和并发症等方面做一综述,旨在为基础研究和临床治疗提供帮助。
【关键词】成骨;发育;骨形态发生蛋白2;转化生长因子-β信号通路;Wnt 信号通路;临床应用【中图分类号】R681【文献标识码】A【文章编号】1003—6350(2023)07—1047—05Role and research progress of bone morphogenetic protein 2in bone growth and development.ZHENG Xiao-fei,CHENG Jiao,LUO Xiang-you,JIANG Lian.The Affiliated Stomatological Hospital of Zunyi Medical University,Zunyi 563000,Guizhou,CHINA【Abstract 】Bone morphogenetic proteins (BMPs)are multi-functional growth factors that belong to the transform-ing growth factor β(TGF -β)superfamily.These proteins are essential to many developmental processes,including cardio-genesis,neurogenesis,chondrogenesis,and osteogenesis.Bone morphogenetic protein -2(BMP -2),as the first BMP discov-ered,has been extensively studied in recent years.It plays a key role in the process of skeletal development,bone formation and remodeling in adulthood.This article reviews the structure and function of BMP -2,its activation and regulation signal-ing pathways,and clinical applications and complications,in order to provide help for clinical treatment and basic research.【Key words 】Osteogenesis;Development;Bone morphogenetic protein -2;TGF -βsignaling pathway;Wnt sig-naling pathway;Clinical application·综述·doi:10.3969/j.issn.1003-6350.2023.07.032基金项目:贵州省科技计划项目(编号:黔科合基础-ZK 【2021】一般432);贵州省卫生健康委科学技术基金项目(编号:gzwkj2021-344);贵州遵义市科技计划项目资助(编号:遵市科合社字【2018】246号)。
骨形态发生蛋白最新研究及应用骨形态发生蛋白的成功提纯及相关提取方法的制定,对骨形成诱导学说形成了有利的证明。
作为一类功能特殊的细胞因子,不但在形成造血细胞、肢体发育、动物繁殖性状不可或缺,而且在异位诱导成骨中很重要。
本文主要对骨形态发生蛋白的发现及生化特性、生物学功能、信息传导机制及诱导成骨机制及其与PVP 的联合用药等方面进行了分析。
标签:骨形态发生蛋白;研究;应用骨形态发生蛋白又名骨形成蛋白,简称BMP,属于酸性多肽,能够诱导形成软骨及骨的形成。
如今,伴随生物学基因工程及分子技术水平的不断提高,人们逐步加深了对于BMP结构、特性方面的认识。
到目前为止,已经为研究者所发现的BMP成员约20个,并以BMP1-20来进行表示。
1 BMP的发现与生化特性简介早在1965年,Urist通过向肌肉内注入脱钙骨基质明胶,发现肌肉间的充质细胞能够转化成为骨系细胞,从而最早发现异位诱导成骨的现象。
他提出,脱钙骨当中极有可能存在这样一种诱导因子,能够促使游动充质细胞向不可逆性骨系细胞的转化,以在骨骼(骨骼外)诱导产生骨组织或软骨。
后来经过实验证实,此种诱导因子为骨形态发生蛋白(BMP)。
BMP由10多种氨基酸组成,是分子量为18000的疏水性酸性糖蛋白。
其稳定特性为,稳定于酸性条件,在酸碱度为7.2的溶液中存在一定程度的溶解,并在酸碱度超过8.5的环境下完全失去活性。
研究者通过对BMP分析得出[1],由于其羧基端中拥有7个高度保守半胱氨酸,因此是转化生长因子超家族中增加最快的成员之一。
BMP具有较高的同源性,可分为4个亚群(BMP2-4;BMP5-7;BMP及12-14;BMP3b)。
在人类,及牛、羊、猪、鼠的胚胎、肾脾脏、骨及血细胞等中都有广泛的分布。
同时,基于BMP较低的免疫原性,其免疫排斥反应较小。
2 BMP的分子生物学研究2.1 BMP的分子生物学分析目前,科学研究人员已经从骨细胞的培养液中以及骨基质内分离出了许多种骨生长因子,主要包括骨生长因子(SGT)、酸性和碱性纤维生长因子(aFGF和bFGF)、胰岛素样生长因子-Ⅰ、Ⅱ(IGF-Ⅰ、Ⅱ)以及骨生长因子(BMP)等等。