RhBMP2-7異源二聚體促進種值體周圍骨缺修復和誘導成骨細胞通路初步探討.pdf

1、研究發(fā)現(xiàn)BMP2/7異源二聚體蛋白成骨效率高于BMP同源二聚體蛋白，并克服了BMP同源二聚體的缺點，在骨修復再生方面具有廣泛應用前景。
　　 本實驗希望通過體內(nèi)研究及體外研究，對BMP2/7異源二聚體成骨、破骨作用特點和成骨信號通路進行初步探討。
　　 第一部分:RhBMP2/7異源二聚體誘導種植體周圍骨缺損修復體內(nèi)試驗
　　 方法：18只小型豬，建立種植體周圍骨缺損模型，并使用相同低濃度(30ng/mm3)rh

2、BMP2、rhBMP7同源二聚體及rhBMP2/7異源二聚體促進骨修復，用組織學及骨形態(tài)計量學方法檢測術后2，3，6周缺損區(qū)新骨形成情況，免疫組化方法分別在術后2，3，6周檢測新骨中骨鈣素、ALP、Ⅰ型膠原表達。
　　 結果：術后2，3，6周rhBMP2/7組骨缺損區(qū)新骨形成百分率顯著高于對照組、rhBMP2及rhBMP7組(P＜0.05)。術后2，3，6周，rhBMP2/7組Ⅰ型膠原、ALP及骨鈣素表達均強于rhBMP2、rh

3、BMP7同源二聚體組及對照組。
　　 結論：本研究首次通過體外實驗證實，與rhBMP2、rhBMP7同源二聚體相比，rhBMP2/7異源二聚體能夠以較低濃度(30ng/mm3)應用即可有效誘導骨再生。
　　 第二部分:RhBMP2/7異源二聚體誘導種植體周圍骨缺損破骨發(fā)生體內(nèi)試驗
　　 方法：小型豬種植體周骨缺損模型與第一部分相同，在2，3，6周時行TRAP特異性染色檢測新骨中破骨細胞的表達及數(shù)量；采用免疫組化方

4、法在2，3，6周時檢測新骨中OPG、RANKL表達。
　　 結果：術后2，3周時，rhBMP2/7組的骨缺損區(qū)破骨細胞計數(shù)均低于對照組、rhBMP2和rhBMP7組(P＜0.05)；rhBMP2/7組的OPG表達較rhBMP2組及rhBMP7組高(P＜0.05)，rhBMP2/7組的RANKL表達較rhBMP2組及rhBMP7組低(P＜0.05)；術后6周時各組破骨細胞計數(shù)及OPG，RANKL表達無顯著差異。
　　 結論

5、：rhBMP2/7在低濃度有效促進成骨的同時，對破骨發(fā)生的激活弱于rhBMP2及rhBMP7；rhBMP2/7能影響OPG/RANKL/RANK調(diào)節(jié)系統(tǒng)，促使骨重建活躍期OPG表達增加，而RANKL表達則增加較少，進而調(diào)節(jié)骨重建。
　　 第三部分:RhBMP2/7異源二聚體誘導成骨發(fā)生細胞通路初步探討
　　 方法：體內(nèi)實驗部分，小型豬種植體周骨缺損模型與第一部分相同，采用免疫組化方法分別在2、3、6周時檢測smad1、s

6、mad4、smad7、runx2的表達，對BMP2/7異源二聚體在BMP-Smads通路各節(jié)點相關因子表達進行研究。體外實驗部分使用相同濃度梯度(0,20,50,150,200ng/ml)rhBMP2/7異源二聚體、rhBMP2和rhBMP7同源二聚體在體外誘導成骨前體細胞MC3T3-E1細胞，采用RT-PCR方法對BMP-Smads通路中各節(jié)點蛋白基因表達進行研究。
　　 結果：體內(nèi)實驗部分，第3、6周，各實驗組之間Smad1

7、、Smad7免疫組化表達未見顯著性差異(P＞0.05)；第2、3周，Smad4在各組中中表達無顯著差別(P＜0.05)；第2、3周，Runx2在BMP2/7組較BMP2、BMP7組表達強。
　　 體外實驗部分，1天時，rhBMP2/7上調(diào)Smad1基因的水平在0-150ng/ml時均低于rhBMP2但高于rhBMP7；上調(diào)Smad4基因的水平在0-200ng/ml時均低于rhBMP2；上調(diào)Smad7及runx2基因的水平低于rh

8、BMP2，但高于rhBMP7。4天時，rhBMP2/7上調(diào)Smad1基因的水平在25-100ng/ml時均低于rhBMP2但高于rhBMP7；上調(diào)Smad4基因的水平在0-45ng/ml時均高于rhBMP2；上調(diào)Smad7和runx2基因的水平高于rhBMP2和rhBMP7(P＜0.05)。
　　 結論：動物實驗和細胞實驗中，與rhBMP2和rhBMP7相比，rhBMP2/7對BMP-Smads通路各節(jié)點因子的表達促進作用不明顯