骨形成蛋白局部基因治疗在骨修复中的应用

骨形成蛋白(bonemorphogeneticproteins熏BMPs)是一组多功能的分泌性蛋白质,最主要的作用是在体内诱导异位和原位新骨、软骨及与骨组织有关的结缔组织如肌腱及韧带的形成,故可用于骨修复的局部基因治疗。本文简要介绍了目前BMP局部基因治疗在骨修复中的应用情况,包括所用的方法、载体、载体细胞及在动物模型中的疗效。另外,还简述了两个新发现的与BMP用于骨修复有关的转录因子:Cbfal和Osterix。     

骨形成蛋白介导的基因治疗研究进展

基因治疗是指通过导入基因的功能片段改善机体生理状况或者治疗疾病.利用基因治疗可在骨缺损或骨折局部释放骨形成蛋白（bone morphogenetic proteins,BMP）,并且无需异体载体,方法包括体内法和离体法.BMP基因治疗可以促进骨和软骨形成、脊柱融合、颌面骨和牙齿修复、肌腱韧带形成,此外对椎间盘退变性疾病也可采用BMP基因治疗.总之BMP基因治疗方法经济有效,是有前景的治疗手段.     

体外模拟和体内植入实验分析磷酸钙骨水泥的降解活性

目的 研究CPC及CPC／BMP复合人工骨降解性能，寻找加快CPC降解的有效途径，方法将CPC作为BMP的载体制成CPC／BMP复合物，在体外模拟生理环境进行CPC和CPC／BMP复合物的溶解试验。通过植入小鼠肌袋和犬桡骨植入试验，观察材料在体内的降解情况和降解规律。结果BMP促进了CPC的体外溶解。肌肉内植入CPC／BMP可以异位诱导新骨形成。植入骨缺损后CPC／BMP可以诱导新骨形成，有效地修复骨缺损。新骨形成的同时，材料出现了较快的降解。CPC不能异位诱导新骨形成，骨缺损修复能力较弱，降解缓慢。结论CPC／BMF，生物活性人工骨具有理想的降解性能和成骨能力，可望成为新型的骨缺损修复材料。     

不同温度煅烧骨作骨形态发生蛋白载体的试验研究

采用不同温度天然煅烧骨与骨形态发生蛋白复合物进行兔桡骨骨缺损修复的动物试验。发现600℃的煅烧骨与骨形态发生蛋白的复合材料（BMP／SB）与900℃及1200℃的BMP／SB材料在诱导成骨及修复骨缺损中作用不如后两者。900℃及1200℃的BMP／SB材料在新骨形成量上要高于600℃的BMP／SB材料（P〈0．05），而后两者间无明显差别（P〉0.05）。但900℃的煅烧骨材料力学强度大，制备温度相对低，故经济效益明显。研究提示900℃的的煅烧骨与600℃、1200℃的煅烧骨相比，更适于用作骨形态发生蛋白的载体。     

骨形态发生蛋白复合生物无机材料释放体系的研究进展

BMP(骨形态发生蛋白)作为一种生物活性分子,具有诱导新骨形成的能力,它与生物材料复合后作为骨替代材料以期用于临床的骨修复。理想的BMP载体材料不仅使BMP在需要修复的部位保持一定的浓度和持续的释放,而且还能成为新骨形成的支架。因此,载体材料的选择对临床应用的效果至关重要。本文将讨论BMP在骨修复中的研究情况及其释放策略,并且对BMP复合生物无机材料的特点以及当前基础实验的研究状况做了重点综述。     

骨形态发生蛋白载体材料的研究和应用现状

骨形态发生蛋白用于骨缺损的修复需要有合适的载体，目前已经有多种材料用作BMP的载体，包括生物陶瓷，骨水泥，高分子多聚体，胶原，纤维蛋白凝块，异体骨，异种骨等，这些材料理化性能和生物学性能各不相同，因而与BMP复合后也各具特色，本介绍了不同载体与BMP复合成人体骨的各自性能特点，并回顾了各种载体材料的研究和实际应用现状。     

组织工程骨修复中的局部基因疗法

组织工程是将细胞生物学，分子生物学，材料科学，工程科学和骨科或整形外科手术相结合的新兴学科，在骨修复治疗中正显示诱人的前景．。本简要介绍了最近几年将基因治疗应用于组织工程骨修复所形成的一种新颖的治疗策略－－局部基因疗法，并对其基础即诱导成骨有关蛋白的理论和应用作简单描述。局部基因疗法将极大推动组织工程向骨科临床迈进。     

骨形态发生蛋白载体材料的研究和应用现状

骨形态发生蛋白用于骨缺损的修复需要有合适的载体 ,目前已经有多种材料用作 BMP的载体 ,包括生物陶瓷、骨水泥、高分子多聚体、胶原、纤维蛋白凝块、异体骨、异种骨等。这些材料理化性能和生物学性能各不相同 ,因而与 BMP复合后也各具特色。本文介绍了不同载体与 BMP复合成人体骨的各自性能特点 ,并回顾了各种载体材料的研究和实际应用现状     

骨形成蛋白复合人工骨的研究进展

骨形成蛋白 (bone m orphogenetic protein,BMP)是一种广泛存在于各种动物骨组织中的低分子糖蛋白多肽 ,能诱导未分化的间充质细胞或骨髓基质细胞不可逆地分化为软骨和骨 ,从而导致新骨形成。经长期实验及临床观察发现 ,对于相对较小的骨缺损 ,单独植入 BMP可以达到较好的修复效果 ,但由于 BMP产量低、植入体内吸收快 ,不能在有效的时间内作用于更多的靶细胞 ,对较大的骨缺损不能提供支架作用。为解决这些问题 ,国内外学者积极研究以寻找充当BMP缓解载体并能发挥支架作用的材料。经大量的研究发现 〔1 ,2〕,较理想的 BMP复合材料应具…     

实验性骨延长区BMP2的基因表达和细胞定位

目的：了解骨延长过程中BMP2基因在骨延长区组织细胞的表达和定位，从分子水平探讨延长区骨修复的机制。方法：采用兔胫骨上干骺端截骨延长动物模型，24只新西兰大白兔分8个时相点取材。通过延长区组织石蜡切片，BMP2地高辛标记的mRNA探针原位杂交。结果：BMP2 mRNA阳性表达持续到延长结束后20d，表达主要定位于延长区假性生长板中的成纤维细胞样间充质细胞、成纤维细胞、骨膜生发层的骨形成细胞及骨小梁边缘的成骨细胞，并随着骨延长不同阶段而有所变化。达到预定延长长度20d以后，延长区BMP2 mRNA表达逐渐转为阴性。结论：骨延长区BMP2 mRNA的表达和细胞定位与骨折愈合不同。BMP2在延长区高水平、长时效的表达对其骨修复具有重要作用，使延长区骨组织能够持续形成，短时间内以骨再生形式修复大段延长间隙。     

组织工程骨修复中的局部基因疗法

组织工程是将细胞生物学、分子生物学、材料科学、工程科学和骨科或整形外科手术相结合的新兴学科 ,在骨修复治疗中正显示诱人的前景。本文简要介绍了最近几年将基因治疗应用于组织工程骨修复所形成的一种新颖的治疗策略——局部基因疗法 ,并对其基础即诱导成骨有关蛋白的理论和应用作简单描述。局部基因疗法将极大推动组织工程向骨科临床迈进     

骨形成蛋白（BMP）复合材料的研究与应用

骨形态形成蛋白(BMP)具有诱导成骨的作用,是目前研究生物活性材料的一个方面。本文从生物材料角度介绍了BMP的特性及其复合移植物用于修复骨缺损、骨不连等方面的近况。     

异种煅烧骨材料的研究进展

煅烧骨是一种以羟基磷灰石为主要成分，拥有天然骨结构和形态的生物材料。它所具有的天然的多孔结构以及孔隙大小适合肉芽组织长入和骨、软骨组织的分化形成，并可被机体吸收降解，是一种理想的骨缺损修复材料。本就近年来有关煅烧骨的理化性质，生物相容性，以及煅烧骨同锌离子、成骨细胞、BMP等的复合材料的基础研究进行了综述。     

生物材料及细胞外基质与骨形成研究进展

骨修复一直是骨科界的难题之一，许多学者进行了相关研究。近二十多年来，随着生物化学和分子生物学研究的发展，发现细胞的附着与细胞表面的受体及细胞外基质表面的特定位点有关，成骨细胞成骨活性与细胞外基质(extracellar matrix，ECM)有着密切的相关性，ECM的成分包括有机和无机成分两类，对骨形成起着主要作用的有骨形态蛋白(bone morohgenetic proteins，BMP)，纤维粘连蛋白(fibronectin，FN)，层粘蛋白(laminin，LN)，波基结合素(vitronectin，VN)等。     

骨形成蛋白-7基因逆转录病毒载体的构建及其表达

目的：实现骨形成蛋白—7(BMP—7)基因在骨髓基质干细胞中的稳定、长久表达。方法：构建重组BMP—7逆转录病毒表达载体。通过PT67包装细胞克隆，嘌呤霉素筛选、扩增，获得含BMF—7基因的逆转录病毒液，直接感染骨髓基质干细胞，用免疫组化方法检测BMP—7的表达。结果：成功地构建了重组BMP—7逆转录病毒表达载体，并可在骨髓基质干细胞中表达BMP—7。结论：重组逆转录病毒表达载体转染的靶细胞可表达BMP—7，为组织工程中骨和软骨种子细胞的研究奠定了基础。     

隔膜技术下引导性骨再生机制探讨

目的 :通过观察隔膜技术下引导性骨再生组织学过程以及BMP、TGF β、bFGF的表达规律 ,进而结合骨诱导理论探讨引导性骨再生的机制。方法 :在成年、雄性新西兰兔双侧桡骨中段制作 10mm标准骨缺损不愈合模型 ,随机选择一侧为实验侧 ,用硅胶膜成管状包裹骨缺损 ,另一侧为对照侧。术后分别进行组织学以及BMP、TGF β、bFGF单克隆抗体的免疫组化染色和cDNA探针原位杂交观察。结果 :(1)组织学发现隔膜能够在骨缺损处形成密闭腔室 ,隔膜管内骨折端各种细胞增殖共同形成肉芽组织 ,占据骨缺损并提供成骨细胞来源。 (2 )术后在不同的时间由不同的细胞表达bFGF、TGF β、BMP ,两组中无明显不同。 (3) 3种骨诱导因子在实验组总体含量明显高于对照侧 (P <0 .0 0 1)。结论 :引导性骨再生成功的关键是由于隔膜在骨折局部形成了一个相对独立的骨再生环境 ,排除了周围组织的干扰 ,能够防止骨诱导因子扩散 ,使骨缺损局部的骨诱导因子含量相对增加 ,最终成功地诱导骨再生修复骨缺损。     

异种煅烧骨材料的研究进展

煅烧骨是一种以羟基磷灰石为主要成分 ,拥有天然骨结构和形态的生物材料。它所具有的天然的多孔结构以及孔隙大小适合肉芽组织长入和骨、软骨组织的分化形成 ,并可被机体吸收降解 ,是一种理想的骨缺损修复材料。本文就近年来有关煅烧骨的理化性质 ,生物相容性 ,以及煅烧骨同锌离子、成骨细胞、BMP等的复合材料的基础研究进行了综述     

四种BMP载体修复骨缺损的形态学观察

目的：研究带血供肌瓣、带血供肌瓣复合纤维蛋白粘合剂（FS）、无血供肌瓣和同种异体脱钙骨（AAA）等四种BMP载体修复骨缺损的形态变化。方法：取新西兰大白兔32只,采用双前肢桡骨中下段12mm缺损实验模型,分别在3、6、9、12周观察带血供肌瓣、带血供肌瓣复合FS、无血供肌瓣和同种异体脱钙骨等4种载体修复骨缺损的大体解剖学、X线和组织学。结果：带血供肌瓣和FS作为BMP复合载体修复骨缺损3周时有大量的软骨细胞生成,呈弹性软骨样特征。6周时大量编织骨、骨小梁形成。9周时出现哈佛氏系统。肌纤维萎缩消失。12周时出现哈费氏骨板和少量的间骨板,哈佛氏管内表面衬有成骨细胞。该复合载体比同时期单用带血供肌瓣成熟程度好,相当于AAA骨载体的骨修复能力。无血供肌瓣复合BMP形成“壳”状新骨。结论：带血供肌瓣复合纤维蛋白粘合剂是BMP的良好载体。     

NAC-PCCs载骨形态发生蛋白2基因纳米微球促大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化

目的　构建半胱氨酸及磷酸胆碱共接枝的仿生壳聚糖载体（NAC-PCCs），并包封骨形态发生蛋白2（BMP2）基因进行诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的研究。 方法　制备pBMP2/NAC-PCCs材料，检测其粒径、形态，绘制DNA缓释曲线，研究微球抗DNA酶降解能力。在骨髓间充质干细胞与材料共培养过程中，检测材料的转染效能、ROS清除能力、BMP2蛋白分泌水平、成骨相关基因RUNX2、OC表达、碱性磷酸酶活性等指标，以研究其对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。 结果　微球材料能有效避免DNA被生物酶降解，其转染效率为23.1%，ROS清除率为(36.13±0.47)%。同时实验结果显示与NAC-PCCs共培养的细胞， 其细胞内BMP2表达水平高于其余各组且成骨分化效果最佳。 结论　NAC-PCCs包封BMP2基因形成的纳米微球材料具有促进BMSC成骨分化作用。     

基因重组人骨形成蛋白-2

为了给临床骨缺损提供理想的修复材料，人们积极研究利用基因工程技术在原核细胞或真核细胞中表达基因重组人骨形成蛋白－２（ｒｈＢＭＰ－２）。ｒｈＢＭＰ－２与牛骨中提取的骨形成蛋白（ＢＭＰ）具有相似的生物学活性，均能在异位诱导骨、软骨形成，但两者在诱导形成的骨组织结构上有一定差异。ｒｈＢＭＰ－２可以与胶原、珊瑚／胶原、无活性脱矿骨基质或聚乳酸／聚乙醇酸共聚物等载体材料合成ｒｈＢＭＰ－２复合人工骨，共同用于骨缺损的修复。但在其广泛应用于临床之前，尚有一些问题有待于进一步研究解决。