2 骨组织工程相关生物因子

    鉴于普通的细胞在作为种子细胞时都有局限性,对普通细胞进行基因修饰就显得十分有必要。基因修饰的种子细胞不仅具有高效表达目的蛋白的能力,还具有较强的体外增殖能力和组织修复能力,可长期存活,并且具有稳定生物活性等特性。目前常用的目的蛋白有骨形成蛋白(BMP)、转化生长因子(TGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)等。

    2.1骨形成蛋白。骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)是1965年由Urist首次从成人骨组织中提取到的一种活性蛋白质,有20种亚型。除BMP-1是前胶原C蛋白酶外,BMP均属于转化生长因子超基因家族。目前体内外实验均证实,BMP具有诱导成骨的作用,在胚胎发育过程和骨代谢过程中均起了重要作用。研究还显示BMP是唯一能单独诱导间充质细胞向骨组织方向分化的生长因子,是骨组织形成过程中最关键的调节因子。其中在成骨作用中尤以BMP-2和BMP-7作用显著。Hirata^[11]等利用AdBMP-2转染皮肤成纤维细胞以观察其诱导成骨的活性,并在体内外实验中发现用AdBMP-2感染的皮肤成纤维细胞能稳定分泌BMP-2蛋白,进而促进成纤维细胞ALP mRNA表达和活性的增加以,同时也可以明显增加骨钙素的分泌。BMP-7又称成骨蛋白-1(OP-1)主要在骨、肾组织中表达,特别在骨发育和骨折愈合过程中高表达,Gook^[12]等研究指出植入BMP-7于鼠模型中可有效诱导骨缺损处的骨形成并达到骨愈合的效果 ......