【正文】 在 1965 年 ， Urist 首次發(fā)現(xiàn)骨形成蛋白 (bone morphogeic protein， BMP) ，2020 屆貴陽護(hù)理職業(yè)學(xué)院學(xué)生 畢業(yè)論文 7 BMP 屬于轉(zhuǎn)化生長因子 β (transforming growth factorβ) 超家族的一員 ， 具有誘導(dǎo)骨形成的作用 ， 現(xiàn) 已發(fā)現(xiàn)其家族至少有 20 多個成員 。 是結(jié)構(gòu)類似的高度保守的功能蛋白質(zhì)族 ， 其 C端有一個高度保守的結(jié)構(gòu)域 ， 內(nèi)含 7 個位置穩(wěn)定的半膚氨酸 ， 這對于形成正確的二聚體結(jié)構(gòu)有重要意義 。 BMP 合成時是一個大的前體蛋白 ， 包括一個信號膚部分 ， 一個前結(jié)構(gòu)域及一個 羧 基末端區(qū) 。 BMP 家族成員都通過結(jié)合兩種絲氨酸 /蘇氨酸激酶跨膜受體 （即 BMPⅠ 型和 Ⅱ 型受體）發(fā)揮其生物學(xué)活性功能 （ Miyazono K et al, 2020） 。正是 同一種 BMP 可結(jié)合幾種不同的 Ⅰ 型受體 ，所以才 表現(xiàn)出具有調(diào)節(jié)細(xì)胞趨化 、 增生 、 分化 、 遷移和凋亡等多種功能（ Mehler MF et al, 1997） 。 BMP 誘導(dǎo)成骨機(jī)制 （二級標(biāo)題） BMPs 是由多組單位構(gòu)成的復(fù)合物。 研究 發(fā)現(xiàn) BMP 作為一種 強骨誘導(dǎo)活性的生長因子 ， 能夠啟動 MSCs 的成骨過程 （ Wu X et al, 1996） 。這可能是因為 MSCs 中有較多的未分化細(xì)胞 ， BMP 與該細(xì)胞膜表面特異的膜受體結(jié)合 ， 通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 ， 激活細(xì)胞相應(yīng)基因表達(dá)促進(jìn)成骨作用的蛋白。跨膜絲氨酸 蘇氨酸蛋白激酶 是 BMP 的受體， BMP 的誘導(dǎo)機(jī)制控制著成骨過程 的 趨化、有絲分裂及分化三個關(guān)鍵步驟 （ Reddi AH et al, 1995） 。 誘導(dǎo)成骨需具備三個條件 （ Stone CA 等， 1997； Reddi AH 等， 2020）： （ l）存在 誘導(dǎo)因子，當(dāng)某些 部 位 BMP 濃度達(dá)到一定程度，就可以誘導(dǎo)骨生成。誘導(dǎo)性成骨細(xì)胞是作為 BMP 靶細(xì)胞。 （ 3） 存在 允許骨生長的正常環(huán)境。天然牛 BMP3 和 BMP4 在體外可以直接趨化血中單核細(xì)胞 （ Reddi AH et al, 1995） 。 BMP 在誘導(dǎo)軟骨化骨時伴有 I 型膠原 和 II型膠原，堿性磷酸酶基因表達(dá)。 Noggin cDNA 編碼產(chǎn)物為 26kD 的蛋白，具有疏水氨基末端，是一種分泌蛋白。它對胚胎和個體發(fā)育有著重要的作用，如神經(jīng)管的形成和關(guān)節(jié)軟骨的形成。 運用外源 BMP2 蛋白干預(yù) MG63 細(xì)胞的增殖，結(jié)果顯示， BMP2 蛋白能夠直接促進(jìn) MG63 細(xì)胞的增殖，呈表現(xiàn)出劑量和時間依賴性，濃度為 2109 mol/L 作用 72h 時增殖率最高，為 ℅。 在體外，外源 BMP2 直接刺激成骨細(xì)胞的形成和成熟，是成骨細(xì)胞增殖、分化和形成的有效促進(jìn)物。因為細(xì)胞周期蛋白 D在細(xì)胞 G1期進(jìn)程中控制著 G1期的時間， CDK4 （或 CDK6）作為催化亞基與其結(jié)合形成復(fù)合物構(gòu)成全酶發(fā)揮作用，促使細(xì)胞越過限制點，完成 G1 期向 S 期時相的轉(zhuǎn)換。Cyclin D1 和 CDK4 在腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期循環(huán)中出現(xiàn)障礙時， Cyclin D1 表達(dá)產(chǎn)物的堆積將使腫瘤細(xì)胞的 G1 期縮短，引起細(xì)胞的過 度增殖（ Sherr CJ， 1996）。應(yīng)用濃度為 1μg/ml時 noggin（康健等， 2020），對 MG63 細(xì)胞的抑制率為 %，相比之下，本文應(yīng)用的 noggin 有效濃度更低，之間的差異可能與胎牛血清中的干擾因子有關(guān)。 noggin 對細(xì)胞增殖的抑制作用，主要通過抑制 BMPs 實現(xiàn)的。在動物骨的形成過程中， noggin 主要拮抗 BMP2 的作用，本文的研究結(jié)果也顯示， BMP2 對成骨細(xì)胞的增殖起直接的促進(jìn)作用，本文在加入 noggin2020 屆貴陽護(hù)理職業(yè)學(xué)院學(xué)生 畢業(yè)論文 10 因子之前，以無血清的牛血清白蛋白代替胎牛血清對 MG63 細(xì)胞進(jìn)行饑餓培養(yǎng)，消除了胎牛血 清帶入 BMPs 等干擾因子的影響。 IGFI 在 1108mol/L 作用 72h 時的增值率最高，為℅，與已知 結(jié)果 基本一致（ Langdahl BL et al, 1998） ,IGFI 刺激成骨細(xì)胞的 DNA 和 RNA 的合成，促進(jìn)細(xì)胞的生長、增殖及分化，以自分泌和旁分泌的形式調(diào)節(jié)骨骼細(xì)胞的功能，影響骨的形成，并抑制小鼠成骨細(xì)胞的凋亡（ Hill PA et al, 1997）。 骨骼縱向生長過程是以生長板為中心的骨形成與骨吸收的動態(tài)平衡過程。成骨細(xì)胞介導(dǎo)骨的形成。 骨組織形成經(jīng)過兩個步驟，首先是形成類骨質(zhì)（ osteoid），然后類骨質(zhì)礦化（ mineralization）為骨組織。膠原蛋白與粘多糖構(gòu)建骨鹽沉積的支架。在堿性磷酸酶作用下，類骨質(zhì)礦化成為骨基質(zhì)。鈣離子和磷離子是礦化的基本物質(zhì)，鈣離子和磷離子形成羥基磷酸灰石結(jié)晶。 本文對 BALP 蛋白含量和 mRNA 表達(dá)水平的研究結(jié)果表明，從 BALP 蛋白含量水平看，在作用 48h 時， noggin 蛋白、 BMP 蛋白和 IGFI 蛋白對能顯著增加 成骨細(xì)胞培養(yǎng)液中 BALP 的蛋白含量 （ P＜ ）， noggin 蛋白的作用最強（ P＜ ）。運用 RTPCR檢測各實驗組中 BALP mRNA的相對表達(dá)量，結(jié)果顯示，在 48h 時， noggin 蛋白、 BMP2 蛋白和 IGFI 蛋白 增加 BALP mRNA2020 屆貴陽護(hù)理職業(yè)學(xué)院學(xué)生 畢業(yè)論文 11 的表達(dá)量 （ P＜ ）。 骨鈣蛋白（ OC）是成骨細(xì)胞在分化過程中釋放的非膠原蛋白，是骨質(zhì)鈣化、礦化必需的因子，是骨細(xì)胞分化終末階段出現(xiàn)的標(biāo)志。 BMP2 能極顯著地增加細(xì)胞培養(yǎng)液中 OC 蛋白的含量 （ P＜ ） ，同時，也能促進(jìn) OC mRNA 的 表達(dá)，提示 BMP2對 OC 蛋白的合成和釋放都有促進(jìn)作用。 致 謝 光陰荏苒，歲月如梭 。 首先，向我尊敬的導(dǎo)師王嘉福 教授 、冉雪琴教授表達(dá)我最誠摯的謝意。是二位恩師把我領(lǐng)進(jìn)科學(xué)的殿堂，培養(yǎng)我獨立從事科學(xué)研究的能力；教我敢于進(jìn)取、不怕挫折的科研精神；教我寬以待人的處世態(tài)度。在細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)方面，我還得到王彥刈副教授關(guān)鍵的技術(shù)指導(dǎo)和一些建設(shè)性的意見，才使得細(xì)胞研究得以順利完成。 感謝實驗室 0 09 屆畢業(yè)的師兄師姐， 0 09 級的師弟師妹給予的幫助和支持。 感謝我們專業(yè)的各位同學(xué)在平時的學(xué)習(xí)生活中提供的幫助、支持和理解。 最后，再次 感謝所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我的人們， 謝謝你們！ 作者： 參 考 文 獻(xiàn) [1] 馬忠仁，馮玉萍，李倬，喬自林，侯蘭新，李明生，馮若飛 ． 動物血清在細(xì)胞培養(yǎng)中的重要性及其質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) [J]． 西北民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2020， 24（ 3）： 5659． 2020 屆貴陽護(hù)理職業(yè)學(xué)院學(xué)生 畢業(yè)論文 13 [2] 王軍林，劉源，金巖 ． RhBMP2 對舌癌細(xì)胞 Tca8113 增殖能力影響的研究[J]． 實用口腔醫(yī)學(xué)雜志， 2020， 20（ 2）： 186188. [3] 李巍，李成仁，蔡文琴，姚忠祥 ． 胎牛血清對人胚胎神經(jīng)干細(xì)胞分化的影響[J]． 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報， 2020， 25（ 1）： 46. [4] 金由辛，劉建華，金言 ． RNA