[01343342]BMP-2/7异源二聚体在促进诱导骨形成和种植体骨整合的体内外研究

目前临床上,已获得FDA认证的骨形态发生蛋白BMP2、BMP7同源二聚体,在用于脊椎融合术、修复骨缺损、加速骨整合等方面的辅助治疗中需要高剂量应用（毫克级）才能达到有效促进骨再生修复的作用,存在医疗费用高,同时副作用风险大等局限。因此,通过体内、体外实验研究不同结构类型的骨形态发生蛋白BMP-2/7异源二聚体在促进诱导骨形成和种植体骨整合方面是否具有低剂量高效用的生物学作用具有一定的研究价值和潜在临床意义。 本项目获得国际口腔种植学会（ITI）科研基金的资助。项目以商品化纯化的重组人BMP2和BMP7同源二聚体作为参照对象,通过比较研究, （一）探究商品化纯化的重组人BMP2/7异源二聚体在体外细胞成骨发生过程中的生物学作用特点; （二）探究BMP2/7异源二聚体在体外细胞破骨发生过程中的生物学作用特点; （三）利用种植体周围极限骨缺损动物模型,探究BMP2/7异源二聚体在体内诱导极限骨缺损部位骨再生以及促进种植体骨整合的作用特点; （四）利用上述模型,探究BMP2/7 异源二聚体诱导骨缺损修复过程中体内破骨发生的作用特点; （五）BMP2/7异源二聚体诱导成骨发生BMP-Smads细胞通路初步探讨。通过以上五个方面的实验研究可以基本评价BMP2/7异源二聚体在体内外诱导成骨及破骨发生过程中的生物学作用、诱导骨再生及促进种植体骨整合的有效作用剂量及作用优势。 体内、外研究发现BMP2/7异源二聚体在诱导成骨发生方面与BMP2、BMP7同源二聚体相比具有起效早,起效浓度和有效作用浓度低等特点;在刺激破骨发生方面呈现浓度依赖递增效应,浓度效应曲线与BMP2、BMP7同源二聚体相似,低浓度作用时刺激水平低。因此将BMP2/7以低剂量应用,能有效促进成骨发生,而同期破骨发生仅被低水平程度刺激,因此在促进成骨发生的同时并不会带来显著过量的破骨吸收,从而比BMP同源二聚体更有利于骨缺损区的新骨形成和种植体周围的骨整合;BMP2/7成骨诱导作用与BMP2或BMP7相比,在早期优势更为显著,成骨质量和数量都显著高于相应的同源二聚体;通过缓释载体进行符合生理规律的低浓度缓慢渐进型释放可使BMP2/7发挥更为高效的生物学作用。该项研究发现具有一定的临床应用参考价值。如果通过进一步的研究,利用合适的蛋白携带缓释载体,使BMP2/7能够替代BMP2、BMP7同源二聚体,用于脊椎融合术、修复骨缺损、加速骨整合等的辅助治疗;不仅可数倍减少患者的细胞因子治疗费用,同时也可显著降低高剂量应用产生副作用的风险（诸如非目的部位成骨、破骨细胞功能亢进、新生骨的快速吸收等）,使BMP细胞因子介导治疗成为临床诱导骨再生的一种可行治疗方案。