人骨形成蛋白2和7成熟肽編碼區(qū)基因克隆和真核表達(dá)載體的構(gòu)建.pdf

1、骨的愈合有三個(gè)重要的因素：一為骨質(zhì)再生細(xì)胞（骨間質(zhì)干細(xì)胞，定向造骨細(xì)胞），二為骨質(zhì)誘導(dǎo)蛋白（生長(zhǎng)因子），三為愈合區(qū)域的環(huán)境（載體和來源組織）。在目前的整形外科手術(shù)中，組織工程學(xué)技術(shù)可以利用一些生物活性物質(zhì)，如骨形成蛋白（bone morphogenetic proteins，BMPs），來改變骨移植過程的模式。BMPs是一類酸性糖蛋白，屬于乙型轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（transforming growth factor-bate，TGF-βs）超

2、家族，能夠誘導(dǎo)促進(jìn)軟骨和骨的形成，在胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮重要的作用，包括腦的發(fā)育和骨的形成。BMPs在體外與多種不同性質(zhì)的載體連接，可以組成各種類型的有生物誘骨活性的骨修復(fù)材料，在矯形外科等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景及重要的應(yīng)用意義。目前最少有20種BMPs被確認(rèn)，這些BMPs被廣泛應(yīng)用于骨的再生、牙質(zhì)的生長(zhǎng)和腎臟細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育等研究中。 BMP-2是BMPs中生物學(xué)活性最高的蛋白之一，也是研究最為廣泛的生長(zhǎng)因子之一，其主要生物學(xué)作用

3、是誘導(dǎo)未分化的間質(zhì)細(xì)胞分化增殖，形成軟骨和新生骨。直接局部應(yīng)用BMP-2，因?yàn)樗幬锏膹浬⒑兔庖叻磻?yīng)，療效較低。故應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將編碼BMP-2的基因?qū)肭‘?dāng)?shù)陌屑?xì)胞內(nèi)，使之連續(xù)釋放BMP-2，并以自分泌或旁分泌的形式作用于靶細(xì)胞，則可以大大彌補(bǔ)外源性細(xì)胞因子局部應(yīng)用的缺陷。BMP-7最初從骨基質(zhì)中分離純化得到，其功能是調(diào)控骨和軟骨的發(fā)生，它與早前從牛成骨蛋白提取物中分離的成骨蛋白1（osteogenetic protein，OP-1）是

4、同一種蛋白。BMP-7具有細(xì)胞因子的特點(diǎn)，用量少而能發(fā)揮很大的作用，但它進(jìn)入體內(nèi)后易隨體液流失降解，且半衰期短，不能局限在骨缺損局部發(fā)揮作用，因此必須尋找更有效的替代方法，使其穩(wěn)定表達(dá)，基因治療成為備選的方法之一。 BMP-2和-7基因開放讀碼框（open reading frame，ORF）均可編碼由信號(hào)肽、前肽和成熟肽組成的多肽，由蛋白酶切去信號(hào)肽和前肽后可得到有功能的成熟肽。在本研究將利用基因重組技術(shù)，從BMP-2和-7