为探讨骨形成蛋白（BMP）4及其下游信号通路在低氧性支气管肺发育不良相关肺动脉高压（BPD-PH）的肺动脉平滑肌细胞（PASMC）增殖中的作用机制，我们通过BMP4基因敲低（ Bmp4 lacZ/+）小鼠和细胞实验分别验证BMP4对于BMP4-PH心肺组织形态学改变和下游信号的影响。结果显示，低氧性BPD-PH模型中 Bmp4 lacZ/+小鼠心肺病变较野生型减轻；低氧的 Bmp4 lacZ/+和野生型中非Smad通路中的p38和Erk1/2磷酸化水平表达均升高，敲低BMP4后p-Erk1/2下调比p-p38更明显，而Smad通路无此改变。细胞实验结果表明，低氧可促进BMP4、p-Erk表达和PASMCs增殖；头蛋白（noggin）抑制BMP4表达后可下调低氧中高水平表达的Erk，进一步沉默Erk可下调低氧以引起PASMCs增殖。因此，在BPD-PH中低氧可以引起BMP4上调，主要通过Erk引起PASMCs过度增殖，参与到BPD-PH的血管重塑过程，降低BMP4表达可以下调Erk减少PASMCs过度增殖引起的心肺病变。

目的:研究阿霉素在体外对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化和骨髓单核细胞(BMMs)向破骨细胞分化的影响。方法:将大鼠BMSCs在成骨培养基中用不同浓度的阿霉素处理，以CCK-8法检测其对BMSCs活性的影响，通过碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色以及ALP活性的测定检测阿霉素对成骨细胞分化的影响。实时荧光定量PCR、Western印迹和免疫荧光检测成骨相关基因的表达。BMMs同样用不同浓度的阿霉素处理，检测其对BMMs活性和破骨细胞分化的影响，并检测破骨相关基因的表达。结果:阿霉素干预BMSC后ALP活性及钙结节吸光度均下降，且成骨相关基因(ALP、Ⅰ型胶原和骨钙素)表达减少( P<0.05)。阿霉素可以抑制BMSCs的Smad1/5/9、骨形态发生蛋白2(BMP-2)、Osterix、核心结合因子α1(Runx2)的表达，加入BMP-2可以消除阿霉素对ALP活性的影响。阿霉素可以抑制护骨素而促进NF-κB受体活化蛋白配体(RANKL)的表达。阿霉素可以直接、间接促进BMMs分化为破骨细胞，促进破骨相关基因抗酒石酸酸性磷酸酶、活化T-细胞核因子1c(NFATc1)和c-Fos的表达。 结论:阿霉素在体外可通过BMP-2/Smads信号通路抑制BMSCs向成骨细胞分化；同时，促进RANKL诱导的BMMs向破骨细胞分化。

目的:探讨腓骨蛋白-1(Fibulin-1)在高磷诱导的大鼠平滑肌细胞衰老相关钙化过程中的作用及其机制。方法:2020年9月至2021年9月自10只6~8周的雄性SD大鼠胸主动脉和腹主动脉提取大鼠原代血管平滑肌细胞。采用磷酸盐(2.5 mmol/L Pi)刺激大鼠平滑肌细胞钙化作为应激性衰老相关钙化模型。通过β-半乳糖苷酶染色评估细胞衰老。通过茜素红染色和细胞钙含量测定判断细胞钙化程度。蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测平滑肌细胞在衰老相关钙化过程中发生表型转化的指标和Fibulin-1表达水平。使用siRNA敲低原代大鼠平滑肌细胞中Fibulin-1表达，免疫荧光检测Psmad3的表达，Western Blot检测Fibulin-1对平滑肌细胞表型转化指标的影响。用重组Fibulin-1培养，并同时加入转化生长因子(TGF)-β抑制剂A83-01和Psmad3抑制剂SIS3，通过Western Blot检测平滑肌细胞衰老和钙化指标。结果:在磷酸盐刺激大鼠平滑肌细胞钙化的应激性衰老模型中，Fibulin-1的表达上调( t＝11.20， P<0.01)，平滑肌细胞收缩表型标志物MHC、SM22α表达下调( t值分别为7.97、10.27，均 P<0.01)，成骨表型标志物OPN、Bmp2和衰老标志物P53的表达上调( t值分别为4.80、9.56、14.07，均 P<0.01)。Fibulin-1敲低后改善了细胞衰老程度和钙沉积( t＝12.90， P<0.05)、降低了平滑肌细胞表型转化蛋白OPN、Bmp2和衰老蛋白P53的表达( t值分别为5.92、10.15、8.28， P<0.05或 P<0.01)，同时TGF-β/信号转导蛋白(Smad3)及Psmad3表达被抑制( t值分别为12.90、7.46，均 P<0.01)。加入TGF-β/Smad3通路抑制剂后，重组Fibulin-1对平滑肌细胞表型转化蛋白OPN、SM22α和衰老标志蛋白表达P53的促进作用减弱( t值分别为4.52、9.82、3.85， P<0.01或 P<0.05)。 结论:Fibulin-1可通过TGF-β/smad3信号通路促进血管平滑肌细胞发生衰老相关钙化。

目的:探究骨形成蛋白4(BMP4)在血小板源性生长因子(PDGF)诱导的肺动脉重塑中的作用及其机制。方法:本研究为实验研究。使用细胞活力检测、蛋白活力测定、蛋白质印迹法、siRNA干扰技术等方法研究BMP4对肺动脉平滑肌细胞(PASMC)的作用。烟雾连续暴露12周小鼠构建肺动脉重塑的动物模型，免疫荧光检测肺动脉BMP4的表达。结果:相较于PDGF组，PDGF+BMP4组能够抑制Ⅰ型胶原蛋白的合成( P<0.001)和钙蛋白酶活性( P<0.001)。相较于对照组，蛋白激酶A(PKA)的活性增加( P<0.001)。已知PKA是钙蛋白酶活性的负调控因子。使用PKA激活剂后，PDGF诱导的钙蛋白酶活性下降( P<0.01)。siRNA沉默PKA，由BMP4下调的钙蛋白酶活性得以恢复( P<0.001)，并增加了Ⅰ型胶原蛋白的表达量( P<0.001)。与PDGF组相比，PDGF+BMP4抑制转化生长因子β 1(TGF-β 1)的活化( P<0.001)和Smad2/3的磷酸化( P<0.001)。在烟雾暴露的小鼠肺动脉中，BMP4蛋白表达降低( P<0.001)。 结论:BMP4通过激活PKA抑制钙蛋白酶-TGF-β 1信号轴，导致PASMC Ⅰ型胶原蛋白合成下降。BMP4作为一种保护因素阻碍肺动脉重塑。

目的:探讨骨形成蛋白2(BMP2)信号通路在颅内动脉瘤中的表达情况及其介导血管平滑肌细胞(VSMCs)凋亡的作用机制。方法:将健康成年雄性SD大鼠按随机数字表法分为模型组( n＝32)和假手术组( n＝32)。模型组通过结扎左侧颈外动脉、翼颚动脉及右侧颈总动脉制备颅内动脉瘤模型，假手术组不结扎血管。两组于术后3个月处死，采用电镜和HE染色法判断成模情况；采用免疫组织化学染色和蛋白免疫印迹法分别检测BMP2及下游磷酸化Smad1/5(p-Smad1/5)在两组大鼠前交通动脉复合体VSMCs中的表达情况。进一步离体培养大鼠脑动脉的VSMCs，分为对照组、BMP2组(加入BMP2 100 ng/ml)以及Smad6＋BMP2过表达组(转染Smad6过表达载体＋BMP2 100 ng/ml)。采用TUNEL法检测各组细胞的凋亡情况，进一步采用蛋白免疫印迹法检测各组细胞中BMP2、Caspase3及p-Smad1/5的表达情况。 结果:电镜和HE染色结果显示，与假手术组比较，模型组大鼠前交通动脉复合体的血管壁均发生不同程度的瘤样病变，且VSMCs发生明显的重构和凋亡，说明建模成功。免疫组织化学染色结果显示，模型组大鼠前交通动脉复合体中的Caspase3(0.25±0.03)和BMP2(0.12±0.03)相对表达量均较假手术组(均为0.06±0.01)增加(均 P<0.05)。蛋白免疫印迹法结果显示，与假手术组比较，模型组大鼠BMP2(分别为：0.75±0.07、0.50±0.04)和p-Smad1/5(分别为：0.73±0.07、0.27±0.04)的相对表达量均明显增高(均 P<0.05)。TUNEL法检测离体VSMCs，结果显示BMP2组[(74.63±6.05)%]和Smad6＋BMP2组[(45.92±1.08)%]的细胞凋亡率均较对照组增加[(4.35±0.65)%，均 P<0.01]；但Smad6＋BMP2组的细胞凋亡率较BMP2组低( P<0.01)。蛋白免疫印迹法结果显示，BMP2组和Smad6＋BMP2组的p-Smad1/5、Caspase3的相对表达量均较对照组增加(均 P<0.01)；但Smad6＋BMP2组的p-Smad1/5、Caspase3相对表达量均较BMP2组低(均 P<0.05)。 结论:BMP/Smad信号通路在颅内动脉瘤中被激活，且可能通过BMP2上调p-Smad1/5进而促进VSMCs凋亡。

目的:探索骨形态发生拮抗蛋白1(Gremlin-1)在脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍中的作用和机制。方法:利用棕榈酸(palmitic acid, PA)处理小鼠胰岛β细胞(MIN6)作为脂毒性介导胰岛β细胞功能障碍模型，首先考察PA引起的脂质沉积及胰岛素分泌水平改变，明确脂毒性对胰岛β细胞的影响，进一步利用qPCR、Western blot等方法考察PA对Gremlin-1表达及其下游信号通路BMP4/Smads的影响。随后利用重组小鼠Gremlin-1和BMP信号通路抑制剂LDN193189干预细胞，并与对照组进行比较。结果:PA刺激能够降低胰岛β细胞活力及胰岛素分泌能力( P<0.05)。同时，PA能够抑制细胞Gremlin-1的表达和分泌，增加BMP-4及其下游Smad-1、Smad-5的表达( P<0.05)。利用重组小鼠Gremlin-1蛋白干预细胞可使细胞的胰岛素分泌显著升高，同时BMP4/Smads信号通路中的关键分子表达降低( P<0.05)。而抑制BMP4/Smads信号通路可改善PA导致的胰岛β细胞功能障碍。 结论:Gremlin-1参与调控脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍，该作用可能与BMP4/Smads信号通路激活有关。

肺动脉高压是一种进行性肺血管重构疾病，涉及血管壁的所有层，目前仍然无法治愈。肺动脉平滑肌细胞、内皮细胞异常增殖和凋亡抵抗是血管重构的重要特征，越来越多的研究表明，多种信号通路参与了肺动脉高压的血管重构过程，如Ras/MAPK、JAK/STAT、BMP/Smad等，确切的调控机制尚不完全清楚。本文对促进肺血管重构的几个关键信号通路进行综述，为肺动脉高压病理机制的理解及防治提供参考。

目的:研究黄连素干预对糖尿病大鼠牙槽骨吸收的影响及可能机制。方法:通过一次性腹腔注射链脲佐菌素（35 mg/kg）建立糖尿病大鼠模型。将60只健康无特定病原体级雌性Sprague-Dawley大鼠按随机数字表法分为正常组、糖尿病组和黄连素组，每组20只。黄连素组和糖尿病组大鼠建立糖尿病模型后分别给予黄连素（200 mg/kg）和等体积的氯化钠注射液灌胃，每天1次，连续灌胃4周；正常组大鼠不予任何处理。检测大鼠的空腹血糖、空腹胰岛素（Fins）水平，计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）和胰岛素敏感指数（ISI），并检测大鼠的血清钙、磷、碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素水平。苏木精-伊红染色观察大鼠牙周组织的病理学变化，反转录PCR和蛋白质印迹法（Western Blot）检测大鼠牙槽骨组织中骨形态发生蛋白-2（BMP-2）、Smad1、Smad4基因的mRNA和蛋白表达变化。结果:与糖尿病组相比，黄连素组大鼠空腹血糖水平[（9.88±1.23）mmol/L比（21.66±2.41）mmol/L]、Fins水平[（11.63±3.63）mIU/L比（21.64±5.58）mIU/L]和HOMA-IR（7.58±0.96比20.85±1.95）均降低，ISI（-5.10±0.16比-6.15±0.18）以及血清钙[（1.855±0.125）mmol/L比（1.317±0.104）mmol/L]、磷[（3.087±0.278）mmol/L比（2.526±0.226）mmol/L]、ALP[（130.681±18.963）U/L比（99.874±31.968）U/L]和骨钙素水平[（112.368±9.752）ng/ml比（78.645±10.973）ng/ml]均升高，差异均具有统计学意义（均 P<0.05）。苏木精-伊红染色结果显示，正常组大鼠牙槽骨未见骨质吸收，糖尿病组大鼠牙槽骨可见骨质吸收，而黄连素组大鼠牙槽骨骨质吸收较糖尿病组明显减轻。反转录PCR和Western Blot结果显示，与糖尿病组相比，黄连素组大鼠牙槽骨组织中BMP-2、Smad1、Smad4基因的mRNA和蛋白表达均明显升高（均 P<0.05）。 结论:黄连素干预可降低糖尿病大鼠的空腹血糖水平，并改善胰岛素抵抗，其可能通过上调BMP-2/Smad信号通路减轻糖尿病大鼠的牙槽骨吸收。

目的 研究膝骨关节炎肝肾亏虚证和痰瘀互结证患者关节液骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和结缔组织生长因子(CTGF)的浓度特点及其与证候程度间的相关性.方法 留取并测定89例膝骨关节炎不同证候患者关节液BMP-2和CTGF的浓度,应用中医证候评分量表量化证候程度,分析关节液BMP-2和CTGF的浓度特点及其与证候程度间的相关性.结果 膝骨关节炎痰瘀互结证和肝肾亏虚证患者年龄、身高、体质量、生命体征、病程比较上差异未见统计学意义(P>0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液BMP-2的浓度水平显著高于痰瘀互结证患者(z=-2.212,P<0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液CTGF的浓度水平显著低于痰瘀互结证患者(z=-2.072,P<0.05);膝骨关节炎肝肾亏虚证患者关节液CTGF浓度水平与中医证候评分呈负相关(r2=0.240,P<0.05).结论 膝骨关节炎痰瘀互结证和肝肾亏虚证患者关节液BMP-2和CTGF浓度特点不同,肝肾亏虚证患者关节液CTGF浓度可以在一定程度上反映其证候的严重程度,上述发现与中医病因病机的分析相一致,其作用机制可能与转化生长因子β(TGF-β)/Smad信号通路的激活程度不同有关.

目的:探讨帕立骨化醇对肾性骨病(ROD)大鼠骨代谢及转化生长因子-β(TGF-β)/骨形态发生蛋白-7(BMP-7)/Smad通路的影响.方法:将90只大鼠随机分为6组:对照组、模型组、帕立骨化醇低剂量(0.2 μg/kg)组、帕立骨化醇中剂量(0.4 μg/kg)组、帕立骨化醇高剂量(0.8 μg/kg)组、骨化三醇(10 μg/kg)组,每组15只,对照组大鼠以普通饲料喂养,其余各组大鼠用含有腺嘌呤的饲料喂养,诱导建立ROD模型.分组进行药物治疗后,测定各组大鼠肾功能指标血尿素氮(BUN)与血肌酐(Scr)水平、血钙与血磷水平、股骨骨密度(BMD)、股骨生物力学指标最大载荷、弹性模量与屈服载荷、血清炎症因子IL-6、IL-17水平;采用蛋白免疫印迹法检测骨组织TGF-β/BMP-7/Smad通路蛋白表达情况.再次取45只大鼠随机分为3组:帕立骨化醇(0.8 μg/kg)组、TGF-β抑制(LY2157299,150 mg/kg)组、帕立骨化醇(0.8 μg/kg)+TGF-β抑制(LY2157299,150 mg/kg)组,每组15只,同样方法建立ROD模型.分组以药物治疗后,测定各组大鼠肾功能指标与股骨生物力学指标水平.结果:与对照组比较,模型组大鼠血钙水平、BMD、弹性模量、最大载荷、屈服载荷、骨组织TGF-β/BMP-7/Smad通路蛋白TGF-β及BMP-7表达、p-Smad3/Smad3显著降低(P<0.05),BUN与Scr水平、血磷水平、血清IL-6与IL-17水平显著升高(P<0.05).与模型组比较,帕立骨化醇低、中、高剂量组和骨化三醇组大鼠血钙水平、BMD、弹性模量、最大载荷、屈服载荷、骨组织TGF-β/BMP-7/Smad通路蛋白TGF-β及BMP-7表达、p-Smad3/Smad3均升高,BUN与Scr水平、血磷水平、血清IL-6与IL-17水平均降低,且帕立骨化醇各组之间呈剂量依赖性(P<0.05),帕立骨化醇高剂量组和骨化三醇组比较,大鼠各指标差异无统计学意义(P>0.05).与帕立骨化醇+TGF-β抑制组比较,帕立骨化醇组大鼠肾功能指标BUN、Scr与血磷水平降低(P<0.05),血钙水平、BMD、弹性模量、最大载荷、屈服载荷升高(P<0.05);TGF-β抑制组大鼠肾功能指标BUN、Scr与血磷水平升高(P<0.05),血钙水平、BMD、弹性模量、最大载荷、屈服载荷降低(P<0.05).结论:帕立骨化醇可通过激活TGF-β/BMP-7/Smad信号通路抑制炎症反应,改善ROD大鼠肾功能及骨代谢异常,降低血磷水平,提高血钙水平及骨密度,修复骨生物力学,改善骨病症状.