bmp2活性多肽體外定向誘導(dǎo)大鼠bmscs 向成骨方向分化的實驗研究

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1、BMP2活性多肽體外定向誘導(dǎo)大鼠BMSCs向成骨方向分化的實驗研究【摘要】骨形成蛋白2(BMP2)具有較強的誘導(dǎo)大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)向成骨方向定向分化的能力。天然的BMP2數(shù)量有限,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,限制了其廣泛應(yīng)用。本實驗設(shè)計合成了BMP2活性多肽,體外試驗探討其對BMSCs向成骨方向定向誘導(dǎo)成骨分化的能力,評價BMP2活性多肽的誘導(dǎo)成骨效應(yīng)。[方法]實驗分2組,誘導(dǎo)組和非誘導(dǎo)組。取4周的SCs,傳至第3代時,實驗組,改用成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基(DMEM完全培養(yǎng)基+BMP2活性多肽200μg/ml)。非誘導(dǎo)組,仍采用DMEM完全培養(yǎng)基。繼續(xù)培養(yǎng)2~4周,采用細胞爬片培養(yǎng)、堿性磷酸

2、酶活性和鈣含量測定、實時定量PCR檢測Ⅰ型膠原(ColⅠ)及骨橋蛋白(OPN)mRNA的表達,評價BMP2活性多肽的體外誘導(dǎo)成骨能力。[結(jié)果]誘導(dǎo)組BMSCs生長良好,表現(xiàn)出與典型的成骨細胞相似的形態(tài)特征和生物學(xué)特性,ALP活性上升,鈣含量增加,ColⅠ和OPN的mRNA呈高表達。非誘導(dǎo)組,成骨特性不明顯。[結(jié)論]合成的BMP2活性多肽能有效地促進BMSCs向成骨方向分化,是組織工程化骨中理想的誘導(dǎo)成骨的細胞因子。具有與天然BMP2類似的骨誘導(dǎo)活性,具有廣闊的應(yīng)用前景?!娟P(guān)鍵詞】BMP2活性多肽骨髓間充質(zhì)干細胞導(dǎo)成骨Abstract:[Objective]Toinvestigate

3、thecapabilityofsynthesisBMP2derivedpeptideonosteogenicinductioninbonemarrocells(BMSEs),andtoevaluatetheosteoinductivityofBMP2derivedpeptideinvitro.[Method]Aftersegregatingandcultivatingfourarroalcellsininductiongroupediumcontaining200gg/mlBMP2derivedpeptide,andinnoninductionalgroupBMSCsedium.

4、Follopreparation,alkalinephosphataseactivityandcalciumdepositioneasured.TypeIcollagen()andosteopontin(OPN)mRNAexpressioneasuredusingrealtimefluorescentquantitativepolymerasechainreaction(FQPCR)technique.ThecapabilityofsynthesisBMP2derivedpeptideonosteogenicinductionofBMSCsorphology,andshoorpholo

5、giecharacteristicssimilartothoseofosteoblasts.Theleverofalkalinephosphataseactivityandcalciumdepositionincreased.ColⅠandOPNmRNAilarcapacityofosteogenicinductionasnatureBMP2,soBMP2derivedpeptideisanidealcellagentforbonetissueengineering,andcanbeavailableesenchymalstemcells,BMSCs)具有多向分化潛能,在一定細胞因子作

6、用下可向成骨細胞方向分化,目前已成為骨組織工程理想的種子細胞〔1〕。骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bonemorphogeicprotEins,BMP)屬于TGFβ超家族成員,是一種多功能的生長因子,其中BMP2是最主要的骨形成調(diào)控因子〔2、3〕。天然BMP2數(shù)量有限,且生物活性難以發(fā)揮〔4、5〕。本實驗根據(jù)BMP2的核心功能區(qū)氨基酸序列,固相合成法合成一條含24個核苷酸的短肽——BMP2活性多肽,體外誘導(dǎo)大鼠的BMSCs向成骨方向定向分化,評價其誘導(dǎo)效能。1材料與方法1.1主要儀器和試劑倒置相差顯微鏡(Axiovert35,ZEIssCorp,Germany);低糖DMEM培養(yǎng)基(Cibco);

7、胎牛血清(Cibco);胰蛋白酶(Sigma);堿性磷酸酶(ALP)活性試劑盒(南京間建成生物工程有限公司);細胞鈣含量試劑盒(Sigma公司);BMP2活性多肽(本課題組與吉爾生化上海有限公司聯(lián)合研制)。1.2BMSCs分離和培養(yǎng)取4周齡健康EM完全培養(yǎng)基(含20%小牛血清,100mg/ml青霉素,100mg/ml鏈霉素)自一端沖洗,制成單細胞懸液,以3×104/ml細胞數(shù)接種至100ml培養(yǎng)

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