重组BMP-4/7融合基因及其表达蛋白对骨髓基质干细胞生物学行为的影响

【摘要】：骨愈合的分子生物学研究近年来已经取得了突破性进展,在骨愈合过程中骨形成蛋白(BMPs)可诱导骨再生、促进骨愈合的作用已经被证实。目前BMPs 家族已发现十多种成员,它们能诱导未分化的间质细胞增殖分化,形成软骨和新骨。这一领域的研究具有巨大的临床应用潜力和广阔的前景。体内BMPs 多为同源二聚体,但同时也发现存在少量的异源二聚体。BMPs 异源二聚体比同源二聚体活性要高,其作用机理有待深入研究。本实验在组织及细胞中分别将BMP-4 和BMP-7 成熟肽cDNA 进行克隆,并将编码BMP-4 和BMP-7 成熟肽的基因连接,得到BMP-4/7 融合基因,将其克隆到大肠杆菌表达载体中,转化大肠杆菌后进行诱导表达,融合基因表达蛋白经分离、纯化、复性后,观察其对培养骨髓基质干细胞(BMSCs)分化增殖及碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OC)活性的影响。本研究结果表明,可以利用人胎盘组织细胞及胎儿软骨细胞提取克隆BMP-4和BMP-7成熟肽cDNA,通过基因重组获得融合基因可以在原核细胞中进行表达,表达蛋白对BMSCs 具有诱导活性。采用融合基因的方法提高BMPs 的表达水平,形成促进细胞代谢机制,是解决诱导成骨促进骨愈合的新方法,也将为组织工程和基因治疗骨缺损奠定实验基础。