bmp2活性多肽体外定向诱导大鼠bmscs 向成骨方向分化的实验研究

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1、BMP2活性多肽体外定向诱导大鼠BMSCs向成骨方向分化的实验研究【摘要】骨形成蛋白2(BMP2)具有较强的诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨方向定向分化的能力。天然的BMP2数量有限,结构复杂,限制了其广泛应用。本实验设计合成了BMP2活性多肽,体外试验探讨其对BMSCs向成骨方向定向诱导成骨分化的能力,评价BMP2活性多肽的诱导成骨效应。[方法]实验分2组,诱导组和非诱导组。取4周的SCs,传至第3代时,实验组,改用成骨诱导培养基(DMEM完全培养基+BMP2活性多肽200μg/ml)。非诱导组,仍采用DMEM完全培养基。继续培养2~4周,采用细胞爬片培养、碱性磷酸

2、酶活性和钙含量测定、实时定量PCR检测Ⅰ型胶原(ColⅠ)及骨桥蛋白(OPN)mRNA的表达,评价BMP2活性多肽的体外诱导成骨能力。[结果]诱导组BMSCs生长良好,表现出与典型的成骨细胞相似的形态特征和生物学特性,ALP活性上升,钙含量增加,ColⅠ和OPN的mRNA呈高表达。非诱导组,成骨特性不明显。[结论]合成的BMP2活性多肽能有效地促进BMSCs向成骨方向分化,是组织工程化骨中理想的诱导成骨的细胞因子。具有与天然BMP2类似的骨诱导活性,具有广阔的应用前景。【关键词】BMP2活性多肽骨髓间充质干细胞导成骨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)具有多向分化潜能,在一定细胞因子作

6、用下可向成骨细胞方向分化,目前已成为骨组织工程理想的种子细胞〔1〕。骨形态发生蛋白(bonemorphogeicprotEins,BMP)属于TGFβ超家族成员,是一种多功能的生长因子,其中BMP2是最主要的骨形成调控因子〔2、3〕。天然BMP2数量有限,且生物活性难以发挥〔4、5〕。本实验根据BMP2的核心功能区氨基酸序列,固相合成法合成一条含24个核苷酸的短肽——BMP2活性多肽,体外诱导大鼠的BMSCs向成骨方向定向分化,评价其诱导效能。1材料与方法1.1主要仪器和试剂倒置相差显微镜(Axiovert35,ZEIssCorp,Germany);低糖DMEM培养基(Cibco);

7、胎牛血清(Cibco);胰蛋白酶(Sigma);碱性磷酸酶(ALP)活性试剂盒(南京间建成生物工程有限公司);细胞钙含量试剂盒(Sigma公司);BMP2活性多肽(本课题组与吉尔生化上海有限公司联合研制)。1.2BMSCs分离和培养取4周龄健康EM完全培养基(含20%小牛血清,100mg/ml青霉素,100mg/ml链霉素)自一端冲洗,制成单细胞悬液,以3×104/ml细胞数接种至100ml培养

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