RhBMP2-7異源二聚體促進(jìn)種值體周圍骨缺修復(fù)和誘導(dǎo)成骨細(xì)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(diǎn)，在骨修復(fù)再生方面具有廣泛應(yīng)用前景。
　　 本實(shí)驗(yàn)希望通過體內(nèi)研究及體外研究，對(duì)BMP2/7異源二聚體成骨、破骨作用特點(diǎn)和成骨信號(hào)通路進(jìn)行初步探討。
　　 第一部分:RhBMP2/7異源二聚體誘導(dǎo)種植體周圍骨缺損修復(fù)體內(nèi)試驗(yàn)
　　 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(jìn)骨修復(fù)，用組織學(xué)及骨形態(tài)計(jì)量學(xué)方法檢測(cè)術(shù)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(shù)后2，3，6周檢測(cè)新骨中骨鈣素、ALP、Ⅰ型膠原表達(dá)。
　　 結(jié)果：術(shù)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(duì)照組、rhBMP2及rhBMP7組(P＜0.05)。術(shù)后2，3，6周，rhBMP2/7組Ⅰ型膠原、ALP及骨鈣素表達(dá)均強(qiáng)于rhBMP2、rh

3、BMP7同源二聚體組及對(duì)照組。
　　 結(jié)論：本研究首次通過體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，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(yīng)用即可有效誘導(dǎo)骨再生。
　　 第二部分:RhBMP2/7異源二聚體誘導(dǎo)種植體周圍骨缺損破骨發(fā)生體內(nèi)試驗(yàn)
　　 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(shí)行TRAP特異性染色檢測(cè)新骨中破骨細(xì)胞的表達(dá)及數(shù)量；采用免疫組化方

4、法在2，3，6周時(shí)檢測(cè)新骨中OPG、RANKL表達(dá)。
　　 結(jié)果：術(shù)后2，3周時(shí)，rhBMP2/7組的骨缺損區(qū)破骨細(xì)胞計(jì)數(shù)均低于對(duì)照組、rhBMP2和rhBMP7組(P＜0.05)；rhBMP2/7組的OPG表達(dá)較rhBMP2組及rhBMP7組高(P＜0.05)，rhBMP2/7組的RANKL表達(dá)較rhBMP2組及rhBMP7組低(P＜0.05)；術(shù)后6周時(shí)各組破骨細(xì)胞計(jì)數(shù)及OPG，RANKL表達(dá)無顯著差異。
　　 結(jié)論

5、：rhBMP2/7在低濃度有效促進(jìn)成骨的同時(shí)，對(duì)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(dá)增加，而RANKL表達(dá)則增加較少，進(jìn)而調(diào)節(jié)骨重建。
　　 第三部分:RhBMP2/7異源二聚體誘導(dǎo)成骨發(fā)生細(xì)胞通路初步探討
　　 方法：體內(nèi)實(shí)驗(yàn)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(shí)檢測(cè)smad1、s

6、mad4、smad7、runx2的表達(dá)，對(duì)BMP2/7異源二聚體在BMP-Smads通路各節(jié)點(diǎn)相關(guān)因子表達(dá)進(jìn)行研究。體外實(shí)驗(yàn)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(dǎo)成骨前體細(xì)胞MC3T3-E1細(xì)胞，采用RT-PCR方法對(duì)BMP-Smads通路中各節(jié)點(diǎn)蛋白基因表達(dá)進(jìn)行研究。
　　 結(jié)果：體內(nèi)實(shí)驗(yàn)部分，第3、6周，各實(shí)驗(yàn)組之間Smad1

7、、Smad7免疫組化表達(dá)未見顯著性差異(P＞0.05)；第2、3周，Smad4在各組中中表達(dá)無顯著差別(P＜0.05)；第2、3周，Runx2在BMP2/7組較BMP2、BMP7組表達(dá)強(qiáng)。
　　 體外實(shí)驗(yàn)部分，1天時(shí)，rhBMP2/7上調(diào)Smad1基因的水平在0-150ng/ml時(shí)均低于rhBMP2但高于rhBMP7；上調(diào)Smad4基因的水平在0-200ng/ml時(shí)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(shí)，rhBMP2/7上調(diào)Smad1基因的水平在25-100ng/ml時(shí)均低于rhBMP2但高于rhBMP7；上調(diào)Smad4基因的水平在0-45ng/ml時(shí)均高于rhBMP2；上調(diào)Smad7和runx2基因的水平高于rhBMP2和rhBMP7(P＜0.05)。
　　 結(jié)論：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，與rhBMP2和rhBMP7相比，rhBMP2/7對(duì)BMP-Smads通路各節(jié)點(diǎn)因子的表達(dá)促進(jìn)作用不明顯